Penguat Kendalian (disingkatkan sebagai op-amp) ialah input mod pembezaan gandingan langsung, biasanya penguat voltan untung tinggi keluaran hujung tunggal. Ia boleh menjana potensi keluaran (relatif kepada tanah) yang beratus-ratus ribu kali lebih besar daripada perbezaan potensi pada input. Ia mendapat namanya kerana ia pada mulanya digunakan terutamanya dalam litar pengkomputeran analog seperti operasi penambahan dan penolakan.

Prinsip Kerja Penguat Operasi

Input pembezaan penguat kendalian termasuk voltan masukan bukan penyongsangan dan voltan masukan penyongsangan. Penguat operasi yang ideal hanya menguatkan perbezaan antara dua voltan, yang dipanggil voltan input mod pembezaan. Voltan keluaran penguat kendalian diberikan oleh formula berikut:

Vout = (V+ - V-) * Ado

di mana Ado ialah keuntungan pembezaan gelung terbuka bagi penguat kendalian.

Amplifier Operasi yang Ideal

Penguat operasi yang ideal biasanya mempunyai ciri-ciri berikut:

1. Keuntungan gelung terbuka tak terhingga (Ado = +∞): Sifat penting bagi penguat kendalian yang ideal ialah dalam keadaan gelung terbuka, isyarat pembezaan pada input mempunyai keuntungan voltan yang tidak terhingga besar, yang menjadikan penguat kendalian sangat sesuai untuk menambah konfigurasi maklum balas negatif dalam aplikasi praktikal.

2. Impedans input tak terhingga (Zin/Rin = ∞): Terminal input penguat operasi yang ideal tidak membenarkan sebarang arus mengalir masuk, iaitu isyarat semasa pada terminal V+ dan V- sentiasa sifar, yang bermaksud galangan input adalah tidak terhingga.

3. Voltan mengimbangi input sifar

4. Jalur lebar tak terhingga (BW = ∞) dengan anjakan fasa sifar dan kadar slew tak terhingga: Penguat operasi yang ideal akan menguatkan isyarat masukan bagi sebarang frekuensi dengan perolehan perbezaan yang sama, tanpa berubah disebabkan oleh perubahan frekuensi isyarat.

5. Galangan keluaran sifar (Zout/Rout = 0): Terminal keluaran bagi penguat operasi yang ideal ialah sumber voltan yang sempurna. Tidak kira bagaimana arus yang mengalir ke beban penguat berubah, voltan keluaran penguat kekal malar, iaitu, impedans keluaran adalah sifar.

6. Sifar bunyi

7. Nisbah penolakan mod biasa tak terhingga (CMRR = ∞): Penguat operasi yang ideal hanya boleh bertindak balas kepada perbezaan voltan antara terminal V+ dan V-, iaitu, ia hanya menguatkan bahagian (V+ - V-). Bahagian biasa dua isyarat input (iaitu, isyarat mod biasa) diabaikan sepenuhnya.

8. Nisbah penolakan bekalan kuasa tak terhingga

Semua idealisasi ini tidak dapat direalisasikan sepenuhnya. Perintang dan kapasitor yang setara boleh digunakan dalam model penguat kendalian untuk mensimulasikan parameter bukan tak terhingga atau bukan sifar bagi penguat kendalian sebenar. Dengan cara ini, pereka bentuk boleh mengambil kira pengaruh ini dalam prestasi keseluruhan litar akhir. Kesan beberapa parameter pada reka bentuk akhir mungkin boleh diabaikan, tetapi parameter lain yang sebenarnya menyekat prestasi akhir mesti dikira.

Reka Bentuk Aplikasi Biasa

(1) Terbalikkan Penguat Gelung Tertutup

Rajah di atas menunjukkan litar penguat gelung tertutup terbalik. Dengan mengandaikan penguat gelung tertutup ini menggunakan penguat operasi yang ideal, disebabkan keuntungan gelung terbuka yang tidak terhingga, dua terminal input penguat kendalian adalah tanah maya. Juga, kerana impedans input adalah tidak terhingga, arus dari Vin ke V- adalah sama dengan arus dari V- ke Vout, jadi:

(2) Penguat Gelung Tertutup Bukan Terbalik

Rajah di atas menunjukkan litar penguat gelung tertutup bukan terbalik. Maklum balas negatif menentukan keuntungan gelung tertutup Acl=Vout/Vin melalui perintang pembahagi voltan Rf dan Rg. Baki diwujudkan apabila Vout hanya mencukupi untuk menjadikan voltan pada terminal penyongsangan sama dengan Vin. Oleh itu, keuntungan voltan keseluruhan litar ialah 1 + Rf/Rg. Formula voltan keluaran ialah:

(3) Penambah

Rajah di atas menunjukkan litar penambah. Di bawah keadaan penguat operasi yang ideal, kerana impedans input adalah tidak terhingga, arus melalui R1 adalah sama dengan arus melalui R2, dan begitu juga, arus melalui R3 adalah sama dengan arus melalui R4. Jadi:

(V1-V+)/R1=(V+-V2)/R2

(Vout-V-)/R3=V_/R4

Juga kerana litar pintas maya, terdapat：V+=V_

Maka dapat disimpulkan bahawa :Vout=V1+V2

(4) Litar Penyepadu

Rajah di atas menunjukkan litar penyepadu. Di bawah keadaan penguat operasi yang ideal, keuntungan gelung terbuka adalah tidak terhingga, voltan pada terminal input penyongsangan adalah sama dengan pada terminal bukan penyongsangan, dan kerana galangan input adalah tidak terhingga, arus melalui R1 adalah sama dengan arus melalui C1.

Arus yang melalui R1 i=V?/R?

Arus yang melalui C1 i=C·dU./dt

Jadi Vout =((-1/(R?·C?)·fV?dt

Voltan keluaran adalah berkadar dengan kamiran voltan masukan dari semasa ke semasa, itulah sebabnya ia dipanggil litar penyepadu.

(5) Litar Pembeza

Rajah di atas menunjukkan litar pembeza. Di bawah keadaan penguat operasi yang ideal, keuntungan gelung terbuka adalah tidak terhingga, voltan pada terminal input penyongsangan adalah sama dengan pada terminal bukan penyongsangan, dan kerana galangan input adalah tidak terhingga, arus melalui R1 adalah sama dengan arus melalui C1.

Jika V1 ialah voltan DC yang dikenakan secara tiba-tiba, Vout keluaran sepadan dengan nadi dalam arah yang bertentangan dengan V1.

Slkor SL8634XS14 Op-amp Am SOP-14

Kenali Kami SLKOR:

SLKOR, yang beribu pejabat di Shenzhen, China, ialah perusahaan teknologi tinggi negara yang sedang pesat membangun dalam sektor semikonduktor kuasa. Dengan pusat R&D di Beijing dan Suzhou, pasukan teknikal terasnya berasal dari Universiti Tsinghua. Sebagai inovator dalam teknologi peranti kuasa silikon karbida (SiC), SLKORProduk 's digunakan secara meluas dalam kenderaan tenaga baharu, penjanaan kuasa fotovoltaik, IoT perindustrian dan elektronik pengguna, menyediakan penyelesaian semikonduktor kritikal kepada lebih 10,000 pelanggan di seluruh dunia.

Syarikat itu menyampaikan lebih daripada 2 bilion unit setiap tahun, dengan MOSFET SiC dan diod SBD pemulihan ultracepat generasi ke-5 yang menetapkan penanda aras industri dalam nisbah kecekapan dan kestabilan terma. SLKOR memegang lebih 100 paten ciptaan dan menawarkan 2,000+ model produk, terus mengembangkan portfolio IPnya merentas peranti kuasa, penderia dan IC pengurusan kuasa. Pensijilan termasuk pematuhan ISO 9001, RoHS/REACH EU dan CP65 menunjukkan komitmen teguh syarikat terhadap inovasi teknologi, pembuatan tanpa lemak dan pembangunan mampan.