Een op-amp of operationele versterker is een lineair apparaat en wordt veel gebruikt bij filtering, signaalconditionering of wordt voornamelijk gebruikt voor het uitvoeren van wiskundige bewerkingen zoals optellen, aftrekken, differentiëren en integreren. Kortom, een op-amp gebruikt externe feedbackcomponenten tussen de ingangs- en uitgangsklemmen van op-amp-achtige weerstanden en condensatoren. Deze componenten lossen de werking van de op-amp op met goede eigenschappen zoals capacitief, resistief, enz. De versterker kan een verscheidenheid aan functies uitvoeren. Een operationele versterker is een apparaat met drie aansluitingen en twee ingangen en één uitgang, waarbij de ingangen inverterend en niet-inverterend zijn, en de uitgangen spanning of stroom kunnen zijn.
Wat is een operationele versterker?
Een op-amp of operationeel is een type geïntegreerde schakeling die externe spanning gebruikt voor het versterken van de ingang met een zeer hoge versterking. De belangrijkste bedoeling van dit circuit is ontworpen om het signaalvermogen op laag niveau te verbeteren. Raadpleeg de link voor meer informatie Diverse Op Amp-toepassingen in elektronica
Operationele versterker
Wat is een operationele versterkerdifferentiator?
In een op-amp differentiatorcircuit is de uitgangsspanning recht evenredig met de veranderingssnelheid van de ingangsspanning ten opzichte van de tijd, wat betekent dat een snelle verandering van het ingangsspanningssignaal en vervolgens de hoge o / p-spanning als reactie zal veranderen. Omdat de output van een op-amp differentiatorcircuit evenredig is met de verandering in input. Wanneer de ingangen van het differentiatorcircuit standaardgolfvormen zijn, zoals sinus, vierkant, driehoekig, zullen de uitgangsgolfvormen heel verschillend zijn.
Operationele versterker differentiator
Als de invoer een blokgolf is, zullen er kleine pieken zijn in andere uitvoergolfvormen. Deze pieken zullen niet perfect zijn met de helling van de uiteinden van de ingangsgolfvorm en de maximale circuituitgang.
Als de invoer een driehoekige golfvorm is, verandert de uitvoer in een vierkante golfvorm in de stroom met de toenemende en afnemende niveaus van de invoergolfvorm.
Als de ingang een sinusgolf is, wordt deze gewijzigd in een cosinusgolfvorm die het signaal geeft met een faseverschuiving van 90 °, wat in sommige situaties erg handig is.
Operationeel Amplifier Differentiator Circuit
Dit is een type versterker , en de verbinding van deze versterker kan zowel tussen de ingang als de uitgang worden gedaan en omvat een zeer hoge versterking. Het differentiatorcircuit van de operationele versterker kan in analoge computers worden gebruikt om wiskundige bewerkingen uit te voeren, zoals optellen, vermenigvuldigen, aftrekken, integreren en differentiëren.
De operationele versterkerschakeling wekt een uitgangsspanning op die evenredig is met de in de tijd afgeleide ingangsspanning. Dus dit op-amp-circuit wordt de differentiator genoemd. Veronderstel dat de aardklem die wordt aangeduid met G in het bovenstaande circuit, waar de stroom van stroom door de aardklem gelijk is aan de stroom naar buiten, we kunnen schrijven als
Operationeel Amplifier Differentiator Circuit
In het bovenstaande circuit is de op-amp-knooppuntspanning op de inverterende terminal nul en vervolgens de stroom door de condensator kan worden geschreven als
ikin= Ikf
Waar ikf= -Vuit/ Rf
De condensatorlading is gelijk aan de spanning met capaciteitstijden over de condensator
Q = C X Vin
Daarom is de verandering van het tarief
dQ / dt = C dVin/ DT
Maar de dQ / dt is de stroom door de condensator
ikin = C dVin/ dt = ikf
-Vuit/ Rf C dVin/ DT
Een ideale uitgangsspanning (Vout) voor de differentiator van de operationele versterker wordt geschreven als
Vout = RfC uwin/ DT
De uitgangsspanning is dus een constante afgeleide van de ingangsspanning - RfC tijden van de Vin-ingangsspanning ten opzichte van de tijd. Hier geeft teken minus (-) de faseverschuiving aan (180of) als het ingangssignaal wordt gegeven aan de input inverterende terminal van de op-amp.
Operationele Amplifier Differentiator Waveforms
Wat is een operationele versterkerintegrator?
In de meeste operationele versterkerschakelingen is de terugkoppelingsverbinding die wordt gebruikt vanwege een resistief karakter door een rechte resistieve lijn die als een minimaal deel van het netwerk omlijnt. Maar voor de op-amp-integrator wordt de feedback geleverd door de condensator tussen de invoer en uitvoer van de operationele versterker.
Operationele versterkerintegrator
Als een op-amp-integrator vervult hij de functie van wiskundige integratie. Het kan echter worden gebruikt in analoge computers. De werking van dit circuit is, het genereert een output die in de tijd evenredig is met de ingangsspanning. De uitgangsspanning wordt dus op elk moment bepaald met de primaire uitgangsspanning.
Uit de bovenstaande golfvormen kan worden waargenomen dat de invoerresiduen op nul staan. maar wanneer een stap i / p-spanning aan de ingang wordt gegeven, wordt de uitgang verhoogd. Evenzo, wanneer de ingangsspanning van de stap terugkeert naar de nulpositie, dan wordt het uitgangsresidu op de laatst bereikte spanning.
Operationeel versterker-integratorcircuit
Het integratorcircuit van de operationele versterker kan worden gebouwd met een operationele versterker en een condensator tussen de inverterende ingang en de uitgang, en een weerstand van de inverterende i / p naar is ntire ingang van het circuit.
Operationele versterkerintegrator
Een van de toepassingen van een op-amp is een integrator die kan worden gevormd door de posities van weerstand en condensator te veranderen. Dit circuit kan een o / p-spanning genereren die evenredig is met de tijdintegraal van de ingangsspanning. Dit circuit wordt dus een integratorcircuit genoemd. Veronderstel dat de aardklem die wordt aangeduid met G in het bovenstaande circuit, waar de stroom van stroom door de aardklem gelijk is aan de stroom naar buiten, we kunnen schrijven als
Als ikin+ Ikf= 0
ikin= - ikf
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
Waar Va = 0
Vin / R = -C d / dt V0
Integreer de bovenstaande vergelijking, we kunnen het volgende krijgen
1 / R
Of
Vout = Vin / R C DT c
Daarom is de Vout-spanning gelijk aan de constante -1 / RC en integraal van de ingangsspanning Vin
Het circuit van de operationele versterkerintegrator maakt een nauwkeurige integratie van het i / p-signaal mogelijk. De toepassingen van deze schakeling zijn voornamelijk analoge computers. Tegenwoordig is een integratietaak verplicht in analoge toepassingen, overal waar het IC-circuit de perfecte oplossing is.
Operationele Amplifier Integrator Waveforms
De op-amp differentiator heeft verschillende toepassingen van elektronisch circuit ontwerp Dit circuit wordt gebruikt in analoge computers waar het een differentiatiebewerking kan bieden op de analoge ingangsspanning. Dit kan worden gebruikt in procesinstrumentatie om de mate van verandering van verschillende punten te controleren. Op-amp differentiator kan nodig zijn in signaalconditioneringstoepassingen.
Uit de bovenstaande informatie kunnen we dus tot slot concluderen dat op-amp geïntegreerde schakelingen zijn lineaire apparaten die perfect zijn voor DC-versterking en vaak worden gebruikt bij filtering, signaalconditionering, wiskundige bewerkingen zoals integratie, differentiatie, enz. Hier is een vraag voor u, wat zijn de verschillende soorten operationele versterker?
