Hampir semua produk elektronik perlu menggunakan penguat operasi, penguat operasi (dirujuk sebagai penguat operasi), nama penuh bahasa Inggerisnya ialah Penguat Operasi, disingkat sebagai OPAM, iaitu penguat voltan keuntungan tinggi dengan gandingan DC, input mod pembezaan dan biasanya tunggal -output tamat. Hari ini, kami akan memberi anda beberapa pengetahuan asas tentang operasi.

Melihat melalui semua buku dan kursus teknologi elektronik analog, apabila memperkenalkan litar penguat operasi, ia tidak lebih daripada mentakrifkan litar terlebih dahulu. Sebagai contoh, ini ialah penguat bukan penyongsangan, kemudian menyimpulkan hubungan antara output dan inputnya, dan kemudian mendapat Vo=(1+Rf)Vi, iaitu penguat menyongsangkan, dan kemudian mendapat VO = 0-RF * VI. Akhirnya, pelajar sering mendapat tanggapan bahawa cukup untuk mengingati formula! Jika kita menukar sedikit litar, mereka tidak akan menemui jalan ke utara! Saya telah menemu duga sekurang-kurangnya 100 calon untuk jurusan elektronik dengan ijazah kolej atau ke atas. Hasilnya, saya boleh menganalisis litar penguat kendalian yang diberikan oleh saya dengan sempurna. Tidak ada lebih daripada 10 calon! Boleh dibayangkan jurusan lain lulus.

       Hari ini, saya akan mengajar anda dua helah yang tidak dapat dikalahkan. Kedua-dua helah ini jelas tertulis dalam semua bahan pengajaran litar penguat kendalian iaitu “virtual short” dan “virtual break”. Walau bagaimanapun, jika anda ingin menggunakannya dengan cemerlang, anda mesti mempunyai asas yang mendalam.

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, terminal bukan penyongsangan bagi penguat kendalian dibumikan =0V, dan terminal penyongsangan dan terminal bukan penyongsangan adalah pendek, jadi ia juga 0V. Rintangan input terminal input penyongsangan adalah sangat tinggi, dan hampir tiada suntikan atau aliran keluar semasa. Kemudian R1 dan R2 adalah bersamaan dengan sambungan siri, dan arus yang mengalir melalui setiap komponen dalam litar bersiri adalah sama, iaitu arus yang mengalir melalui R1 dan R2 adalah sama. Arus i1 yang mengalir melalui R1 = (VI-V-)/R1 ... A arus I2 yang mengalir melalui R2 = (V-VOUT)/R2 ... BV-= V+= 0 ... Ci1 = I2 .. . D Vout = (-R2/R1)*Vi diperoleh dengan menyelesaikan persamaan algebra sekolah menengah rendah di atas. Ini ialah hubungan input-output penguat terbalik legenda.

Dalam Rajah 2, Vi dan V- adalah pendek khayalan, jadi Vi = V- a ialah khayalan. Tiada input dan output semasa pada terminal input terbalik, dan arus melalui R1 dan R2 adalah sama. Biarkan arus ini I, yang diperolehi oleh hukum Ohm: I = Vout/(R1+R2) b ViSama dengan pembahagian voltan pada R2, iaitu Vi = I*R2 ……c Vout=Vi*(R1+R2)/R2 diperolehi dengan formula abc. Ini ialah formula penguat tak terbalik yang legenda.

Dalam Rajah 3, ia diketahui daripada pendek khayalan: V- = V+ = 0 ……a diketahui daripada pecahan khayalan dan hukum Kirchhoff, dan jumlah arus melalui R2 dan R1 adalah sama dengan arus melalui R3, jadi (V1– V-)/R1+(V2–V-)/R2 = (V–VOUT)/R3 …… B digantikan ke dalam Formula A, dan Formula B menjadi

Sila lihat Rajah 4. Kerana pemecahan maya, tiada arus mengalir melalui terminal bukan penyongsangan penguat kendalian, jadi arus yang mengalir melalui R1 dan R2 adalah sama, dan begitu juga, arus yang mengalir melalui R4 dan R3 adalah sama. Oleh itu, (v1–v+)/R1 = (v+-v2)/R2 … A (vout–v-)/R3 = v-/R4 … B diketahui daripada pendek khayalan: v+= v-… C Jika R1= R2 dan R3=R4, kemudian V+= (v1

Rajah 5 menunjukkan bahawa arus melalui R1 adalah sama dengan arus melalui R2, dan begitu juga, arus melalui R4 adalah sama dengan arus melalui R3, jadi terdapat (V2–V+)/R1 = V+/R2 … A (V1 –V-)/R4 = (V-VOUT)/R3 … B Jika R1=R2, maka V+= V2/2. Kemudian v-= (vout+v1)/2 ... d dikenali daripada pendek khayalan v+= v-... e jadi Vout=V2-V1. Ini adalah penolakan legenda.

Dalam litar yang ditunjukkan dalam Rajah 6, voltan pada terminal masukan terbalik adalah sama dengan pada terminal arah yang sama, dan arus melalui R1 adalah sama dengan arus melalui C1. Arus I melalui R1 = v1/R1 dan arus I melalui C1 = c * duc/dt =-c * dvout/dt, jadi voltan keluaran Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt ialah berkadar dengan penyepaduan voltan masukan dengan masa Ini adalah litar penyepaduan legenda. Jika V1 ialah voltan malar U, formula di atas diubah menjadi Vout = -U*t/(R1*C1) t ialah masa, dan voltan keluaran Vout ialah garis lurus dari 0 kepada voltan bekalan kuasa negatif.

Dalam Rajah 7, arus melalui kapasitor C1 dan perintang R2 adalah sama, dan voltan pada terminal yang sama dan terminal belakang penguat kendalian adalah sama. Kemudian: Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt Ini ialah litar pembezaan. Jika V1 ialah voltan DC yang ditambah secara tiba-tiba, Vout keluaran sepadan dengan nadi dengan arah yang bertentangan dengan V1.

Dalam Rajah 8, Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b dikenali melalui sesar khayalan. Jika tiada arus mengalir melalui input penguat kendalian, R1, R2 dan R3 boleh dianggap sebagai sambungan siri, dan arus melalui setiap perintang adalah sama. Arus I = (VX-VY)/R2 ... C ialah: VO1-VO2 = I * (R1+R2+R3) = (VX-VY) (R1+R2+R3)/R2 ... D ialah diketahui dengan sesar khayalan, dan arus yang mengalir melalui R6 adalah sama dengan arus yang mengalir melalui R7. Jika R6=R7, VW = Kemudian vout–vu = vu–vo1, jadi vu = (vout+vo1)/2 … f dikenali dengan pendek khayalan, Vu = Vw ……g ialah vout = VO2–vo1 daripada efg … h ialah vout = (Vy -Vx ) (R1+R2+R3)/R2 dh dalam formula di atas (R1+) Litar ini ialah litar penguat pembezaan legenda.

Analisis litar yang lebih terdedah kepada semua orang. Banyak pengawal menerima arus 0~20mA atau 4~20mA daripada pelbagai instrumen ujian. Litar menukar arus ini kepada voltan dan kemudian menghantarnya ke ADC untuk ditukar kepada isyarat digital. Rajah 9 ialah litar biasa. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah 4~20mA arus mengalir melalui pensampelan 100Ω perintang R1, dan perbezaan voltan 0.4~2V akan dijana pada R1. Adalah diketahui dari andaian bahawa jika tiada arus mengalir melalui input penguat kendalian, arus yang mengalir melalui R3 dan R5 adalah sama, dan arus yang mengalir melalui R2 dan R4 adalah sama. Oleh itu: (V2-VY)/R3 = VY/R5 … A (V1-VX)/R2 = (VX-VOUT)/R4 … B: Vx = Vy ……c Arus berbeza dari 0 hingga 20 mA, Kemudian v1 = v2+(0.4 ~ 2) ... d diperolehi dengan menggantikan formula cd ke dalam formula B (v2+(0.4 ~ 2)-vy)/R2 = (vy-vout)/R4 ... e Jika R3=R2 dan R4=R5, maka Vout =-(0.4 ~ 2) diperolehi oleh EA. Formula f Vout = -(0.88~4.4)V, iaitu, arus 4~20mA ditukarkan kepada voltan -0.88 ~ -4.4V, yang boleh dihantar ke ADC untuk diproses.

Arus boleh ditukar kepada voltan, dan voltan juga boleh ditukar kepada arus. Rajah 10 ialah litar sedemikian. Maklum balas negatif dalam rajah tidak disalurkan secara langsung melalui perintang, tetapi simpang pemancar transistor Q1 disambung secara bersiri. Jangan fikir ia adalah pembanding. Selagi ia adalah litar penguat, undang-undang pemecahan pendek dan maya maya masih selaras!

Adalah diketahui dari andaian bahawa tiada arus mengalir melalui input penguat operasi.,

Kemudian (VI–v1)/R2 = (v1–v4)/R6 … a
Dengan cara yang sama (v3–v2)/r5 = v2/R4 … b
Mengetahui v1 = v2 ... c secara singkat maya.
Jika R2=R6 dan R4=R5, V3-V4=Vi mengikut formula abc

Formula di atas menunjukkan bahawa jika voltan merentasi R7 adalah sama dengan voltan input Vi, arus I melalui R7 = VI/R7, dan jika beban Rl < < 100 kω, arus melalui RL dan R7 pada asasnya adalah sama.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Gu Taiwei". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi pengarang, dan tidak mewakili pandangan Sacco Wei dan industri. Ia hanya untuk mencetak semula dan berkongsi untuk menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber dan pengarang asal semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Tel Syarikat: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
SQ: 3518641314 Pengurus Li
QQ: 332496225 Pengurus Qiu
Alamat: Bilik 809, Blok C, Bangunan Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Daerah Baru Longhua, Shenzhen