Diverse Op Amp-toepassingen in elektronica

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Een operationele versterker is een geïntegreerde schakeling die werkt als een spanningsversterker. Een opamp als een differentiële ingang. Dat het twee ingangen heeft met tegengestelde polariteit. Een op-amp als een enkele ingang met tegengestelde polariteit. Een op-amp heeft een enkele uitgang en een zeer hoge versterking, waardoor het uitgangssignaal ontstaat.

Over het algemeen gebruiken we veel applicaties door op-amps zoals




  • Differentiële versterkers
  • Versterkers omkeren
  • Niet-inverterende versterkers
  • Spanningsvolgers
  • Opsommende versterkers
  • Instrumentatie versterkers

Het zal fungeren als een aantal oscillatoren

  • Wien Bridge-oscillatoren

Het zal fungeren als een aantal filters door operationele versterkers te gebruiken



  • Operationele versterkers kunnen worden gebruikt bij de constructie van actieve filters en bieden hoogdoorlaat-, banddoorlaatverwijderings- en vertragingsfuncties. De hoge ingangsimpedantie, versterking van een op-amp maakt een eenvoudige berekening van elementwaarden mogelijk.

Sommige van de operationele versterkers kunnen over het algemeen worden gebruikt als vergelijkers, zoals

Het schematische diagram van de basisvergelijker zoals getoond in Fig


Comparator

Comparator

Nu zullen we verschillende soorten differentiële versterkers stap voor stap in detail bespreken

Differentiële versterkers

Differentiële versterker versterkt het verschil tussen twee spanningen, waardoor dit type operationele versterkercircuit een subtrekker is, in tegenstelling tot een sommerende versterker die de ingangsspanningen optelt of optelt. Deze soorten operationele versterkerschakelingen zijn algemeen bekend als een differentiële versterker. Door elke input-intern aan te sluiten op 0v-aarde, kunnen we superpositie gebruiken om de uitgangsspanning Vout op te lossen. De vergelijking van de Vout is

Differancial versterker

Differancial versterker

V uit = -v1 (R3 / R1) + V2 (R4 / R2 + R4) (R1 + R3 / R1)

In deze vergelijking R1 = R2en R3 = R4 dan door deze vergelijking te gebruiken

V uit = R3 / R1 (V2-V1).

Als al deze weerstanden allemaal dezelfde ohmse waarden hebben, is dat R1 = R2 = R3. Dan wordt het circuit Unity gain differentiële opamps.

Toepassingen van differentiële versterkers

  • Het wordt gebruikt als een serie negatief feedbackcircuit met behulp van een op-versterker
  • Over het algemeen gebruiken we een differentiaalversterker die fungeert als een volumeregeling.
  • De differentiële operationele versterker kan worden gebruikt als een circuit voor automatische versterkingsregeling.
  • Een deel van de differentiële operationele versterker kan worden gebruikt voor amplitudemodulatie.

Operationele versterkers omkeren

Een inverterende versterker is een circuit met een gesloten lus, het operationele versterkercircuit is verbonden met de feedback om de feedbackbewerking te produceren. Bij het omgaan met op versterkers zijn er twee zeer belangrijke regels om te onthouden over het omkeren van versterkers, dit zijn geen stroom die naar de ingangsklem vloeit. En die V1 is altijd gelijk aan de V2. In echte opamp-circuits worden beide regels echter enigszins overtreden.

Dit komt omdat de kruising van de kruising van het ingangs- en terugkoppelingssignaal op hetzelfde potentiaal is als de positieve ingang, die op 0 volt of aarde is, dan is de kruising een virtuele aarde.

Vanwege het virtuele aardknooppunt is de ingangsweerstand van de versterker gelijk aan de waarde van de ingangsweerstand, Rin en de gesloten lusversterking van de inverterende versterker kunnen worden ingesteld door de verhouding van de twee externe weerstanden.

We zeiden hierboven dat er zeer belangrijke regels zijn om te onthouden over een inverterende versterker of een operationele versterker die hieronder wordt weergegeven

  • Er loopt geen stroom naar de ingangsklemmen
  • De differentiële ingangsspanning is 0, aangezien V1 = V2 = 0.

Vervolgens kunnen we met behulp van twee regels de vergelijking afleiden door de gesloten lusversterking van een inverterende versterker te berekenen

Versterker omkeren

Versterker omkeren

I = (Vin-Vout) / (Rin + Rf)

Daarom I = (Vin-V2) / Rin

Ik = (V2-Vout) / Rf

De closed loop Gain wordt gegeven als Vout / Vin = -Rf / Rin

De spanningsversterking in de gesloten lus is gelijk aan Vout = –Rf / Rin * Vin

Het minteken in de vergelijking geeft een inversie aan van het uitgangssignaal met betrekking tot de ingang als zijn 180 graden uit de fase

Toepassingen van de inverterende versterker

  • Omkerende versterker is volledig te gebruiken voor spanningsopteller of sommerende versterker
  • Omkerende versterker is toepasbaar voor de schaling zomerversterker.
  • Het is van toepassing op gebalanceerde versterker.

Niet-inverterende versterker

Niet-inverterende versterker waarvan de uitgang in dezelfde zin of in fase is met de ingang. In deze schakeling wordt het signaal toegevoerd aan de niet-inverterende ingang van de operationele versterker. De terugkoppeling wordt echter van de uitgang via een weerstand naar de inverterende ingang van de operationele versterker geleid, waar een andere weerstand naar aarde wordt gebracht. De basis niet-inverterende versterker wordt getoond in Fig

Niet-inverterende versterker

Niet-inverterende versterker

De versterking van de niet-inverterende versterkerschakeling van de operationele versterker is gemakkelijk te bepalen en de output van de niet-inverterende versterker is hetzelfde als de ingangsspanningen. Zodat de versterking van de versterker buitengewoon hoog is.

Omdat de ingang van de opamp geen stroom trekt, betekent dit dat de stroom die door de weerstanden R1 en R2 vloeit en de spanning aan beide ingangen hetzelfde is. De vergelijking van de niet-inverterende versterker kan worden genoemd als een Vout / Vin = Av = 1 + R2 / R1.

Toepassingen van niet-inverterende versterker

  • Een niet-inverterende versterker gebruikt een negatieve terugkoppelingsverbinding met een spanningsdeler.
  • Hier is de spanningsversterking altijd groter dan 1.

Spanningsvolger

Een spanningsvolger wordt ook wel een eenheidsversterker, een bufferversterker en een isolatieversterker genoemd) is een op-amp-schakeling met een spanningsversterking van 1.

Dit betekent dat de opamp geen versterking geeft aan het signaal. De reden dat het een spanningsvolger wordt genoemd, is omdat de uitgangsspanning niet de ingangsspanning levert.

Spanningsvolger

Spanningsvolger

Een opamp-circuit heeft een zeer hoge ingangsimpedantie. Deze hoge ingangsimpedantie is een reden waarom een ​​spanningsvolger wordt gebruikt. De belasting vraagt ​​en trekt enorm veel stroom. Dit zorgt ervoor dat een enorme hoeveelheid stroom wordt getrokken door de krachtbron s. Spanningsvolgers worden ook wel spanningsbuffer genoemd.

Toepassingen van spanningsvolger

  • Hoge ingangsimpedantie en een zeer lage uitgangsimpedantie
  • Spanningsvolgers worden over het algemeen gebruikt om trappen van elkaar te isoleren.
  • Spanningsvolger wordt ook wel spanningsbuffer genoemd.

Samenvattende versterker

Sommerende versterker is een van de toepassingen van een inverterende operationele versterker, maar als we een andere ingangsweerstand met gelijke waarden toevoegen aan de andere ingangsweerstand, Rin eindigen we met een andere opamp die wordt genoemd als sommerende versterker.

Samenvattende versterker

Samenvattende versterker

Het is ook als een spanningsoptellerschakelingssymbool in de bovenstaande sommerende versterker-ingangsspanningen V1, V2, V3 en ingangsweerstanden zijn Rin, Feedback weerstanden zijn Rf. Dus sommerende aanvrager wordt getoond in Fig

-Vout = Rf / Rin (V1 + V2 + V3… enz.)

Toepassingen van Summing Amplifier

  • Sommerende versterker wordt ook wel een bipolaire versterker of een unipolaire omzetter genoemd.
  • Sommerende versterker converteert digitaal-analoogomzetter

Fotocredits