Hemen hemen tüm elektronik ürünlerin operasyonel amplifikatör, operasyonel amplifikatör (operasyonel amplifikatör olarak anılır) kullanması gerekir; tam İngilizce adı, DC kuplajlı, diferansiyel mod girişli ve genellikle tekli yüksek kazançlı bir voltaj amplifikatörü olan OPAM olarak kısaltılan Operasyon Amplifikatörüdür. -sonlandırılmış çıktı. Bugün size operasyonla ilgili bazı temel bilgiler vereceğiz.

Analog elektronik teknolojisine ait tüm kitaplara ve derslere bakıldığında işlemsel yükselteç devresini tanıtırken ilk önce devreyi tanımlamaktan başka bir şey değildir. Örneğin, bu evirmeyen bir amplifikatördür, daha sonra çıkışı ve girişi arasındaki ilişkiyi çıkarır ve ardından bir evirici amplifikatör olan Vo=(1+Rf)Vi'yi elde eder ve ardından VO = 0-RF * VI'yı elde eder. Son olarak öğrenciler genellikle formülü hatırlamanın yeterli olduğu izlenimine kapılırlar! Devreyi biraz değiştirirsek kuzeye giden yolu bulamayacaklar! Üniversite mezunu veya üzeri elektronik bölümü mezunu en az 100 adayla görüştüm. Sonuç olarak verdiğim işlemsel yükselteç devresini kusursuz bir şekilde analiz edebiliyorum. 10'dan fazla aday yok! Diğer bölümlerin de mezun olması muhtemeldir.

       Bugün size iki yenilmez numara öğreteceğim. Bu iki püf noktası, işlemsel yükselteç devrelerinin tüm öğretim materyallerinde, yani "sanal kısa devre" ve "sanal kesinti" açıkça yazılmıştır. Ancak bunları zekice kullanmak istiyorsanız temelinizin derin olması gerekir.

Şekil 1'de gösterildiği gibi, bir işlemsel yükselticinin evirici olmayan terminali =0V olarak topraklanmıştır ve evirici terminal ile evirici olmayan terminal kısa olduğundan aynı zamanda 0V'dir. Ters çeviren giriş terminalinin giriş direnci çok yüksektir ve neredeyse hiç akım enjeksiyonu veya çıkışı yoktur. O zaman R1 ve R2 seri bağlantıya eşdeğerdir ve seri devredeki her bir bileşenden geçen akım aynıdır, yani R1 ve R2'den geçen akım aynıdır. R1'den geçen i1 akımı = (VI-V-)/R1 ... A R2'den geçen I2 akımı = (V-VOUT)/R2 ... BV-= V+= 0 ... Ci1 = I2 .. D Vout = (-R2/R1)*Vi yukarıdaki ortaokul cebirsel denkleminin çözülmesiyle elde edilir. Bu, efsanevi ters amplifikatörün giriş-çıkış ilişkisidir.

Şekil 2'de Vi ve V- sanal kısadır, dolayısıyla Vi = V- a sanaldır. Ters giriş terminalinde akım girişi ve çıkışı yoktur ve R1 ve R2'den geçen akım eşittir. Ohm kanunuyla elde edilen bu akım I olsun: I = Vout/(R1+R2) b ViR2 üzerindeki gerilim bölümüne eşit yani Vi = I*R2 ……c Vout=Vi*(R1+R2)/R2 abc formülü ile elde edilir. Bu, efsanevi evirmeyen amplifikatörün formülüdür.

Şekil 3'te sanal kısadan bilinmektedir: V- = V+ = 0 ……a sanal kırılmadan ve Kirchhoff yasasından bilinmektedir ve R2 ve R1'den geçen akımların toplamı R3'ten geçen akıma eşittir, yani (V1– V-)/R1+(V2–V-)/R2 = (V–VOUT)/R3 …… B, Formül A'ya ikame edilir ve Formül B, şu hale gelir:

Lütfen Şekil 4'e bakın. Sanal kesinti nedeniyle, işlemsel yükseltecin evirici olmayan terminalinden hiçbir akım geçmez, dolayısıyla R1 ve R2'den akan akımlar eşittir ve benzer şekilde R4 ve R3'ten akan akımlar da eşittir. Bu nedenle, (v1–v+)/R1 = (v+-v2)/R2 … A (vout–v-)/R3 = v-/R4 … B sanal kısadan bilinmektedir: v+= v-… C Eğer R1= ise R2 ve R3=R4, sonra V+= (v1

Şekil 5, R1'den geçen akımın R2'den geçen akıma eşit olduğunu ve benzer şekilde R4'ten geçen akımın R3'ten geçen akıma eşit olduğunu göstermektedir, dolayısıyla (V2–V+)/R1 = V+/R2 … A (V1) vardır. –V-)/R4 = (V-VOUT)/R3 … B R1=R2 ise, V+= V2/2. O zaman v-= (vout+v1)/2 ... d sanal kısa v+= v-... e'den bilinir, yani Vout=V2-V1. Bu efsanevi çıkarıcıdır.

Şekil 6'da gösterilen devrede ters giriş terminalindeki voltaj aynı yön terminalindeki voltaja eşittir ve R1'den geçen akım C1'den geçen akıma eşittir. I'den R1'e kadar olan akım = v1/R1 ve I'den C1'e kadar olan akım = c * duc/dt =-c * dvout/dt, yani Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt'nin çıkış voltajı şu şekildedir: giriş voltajının zamanla entegrasyonuyla orantılıdır. Efsanevi entegrasyon devresidir. Eğer V1 sabit bir U voltajı ise, yukarıdaki formül Vout = -U*t/(R1*C1) t zamana dönüştürülür ve Vout'un çıkış voltajı 0'dan negatif güç kaynağı voltajına doğru düz bir çizgidir.

Şekil 7'de, kapasitör C1 ve direnç R2'den geçen akım eşittir ve aynı terminaldeki ve işlemsel yükselticinin ters terminalindeki voltaj eşittir. O halde: Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt Bu bir diferansiyel devredir. Eğer V1 aniden eklenen bir DC gerilimi ise, Vout çıkışı V1'e ters yönde bir darbeye karşılık gelir.

Şekil 8'de Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b sanal hata ile bilinmektedir. İşlemsel yükseltecin girişinden hiçbir akım akmıyorsa, R1, R2 ve R3 seri bağlantı olarak kabul edilebilir ve her bir dirençten geçen akım aynıdır. Akım I = (VX-VY)/R2 ... C: VO1-VO2 = I * (R1+R2+R3) = (VX-VY) (R1+R2+R3)/R2 ... D hayali arıza ile bilinir ve R6'dan akan akım, R7'den akan akıma eşittir. Eğer R6=R7 ise, VW = O zaman vout–vu = vu–vo1, yani vu = (vout+vo1)/2 … f sanal kısa ile bilinir, Vu = Vw ……g vout = VO2–vo1 of efg … h vout = (Vy -Vx) ) Yukarıdaki formül (R1+)'da dh'nin (R2+R3+R2)/R1'si Bu devre efsanevi diferansiyel yükselteç devresidir.

Herkesin daha fazla maruz kaldığı bir devreyi analiz edin. Birçok kontrol cihazı, çeşitli test cihazlarından 0~20mA veya 4~20mA akımı kabul eder. Devre bu akımı voltaja dönüştürür ve ardından dijital sinyale dönüştürülmesi için ADC'ye gönderir. Şekil 9 böyle tipik bir devredir. Şekil 4~20mA'de gösterildiği gibi örnekleme 100Ω direnci R1'den akım akar ve R0.4'de 2~1V'luk bir voltaj farkı üretilecektir. İşlemsel yükseltecin girişinden herhangi bir akım geçmemesi durumunda, R3 ve R5'ten akan akımların eşit olduğu ve R2 ile R4'ten akan akımların eşit olduğu varsayımından bilinmektedir. Bu nedenle: (V2-VY)/R3 = VY/R5 … A (V1-VX)/R2 = (VX-VOUT)/R4 … B: Vx = Vy ……c Akım 0 ila 20 mA arasında değişir, O halde v1 = v2+(0.4 ~ 2) ... d, cd formülünün B formülüne yerleştirilmesiyle elde edilir (v2+(0.4 ~ 2)-vy)/R2 = (vy-vout)/R4 ... e If R3=R2 ve R4=R5 ise EA ile Vout =-(0.4 ~ 2) elde edilir. f Vout = -(0.88~4.4)V formülü, yani 4~20mA akım, işlenmek üzere ADC'ye gönderilebilen -0.88 ~ -4.4V gerilime dönüştürülür.

Akım gerilime dönüştürülebildiği gibi gerilim de akıma dönüştürülebilir. Şekil 10 böyle bir devredir. Şekildeki negatif geri besleme doğrudan direnç üzerinden geri beslenmez, ancak Q1 transistörünün emitör bağlantısı seri olarak bağlanır. Bunun bir karşılaştırıcı olduğunu düşünmeyin. Bir amplifikatör devresi olduğu sürece, sanal kısa devre ve sanal kopma yasası hala geçerlidir!

İşlemsel yükseltecin girişinden hiçbir akımın geçmediği varsayımından bilinmektedir.,

O halde (VI–v1)/R2 = (v1–v4)/R6 … a
Aynı şekilde (v3–v2)/r5 = v2/R4 … b
Sanal kısa ile v1 = v2 ... c'yi bilmek.
Abc formülüne göre R2=R6 ve R4=R5 ise V3-V4=Vi

Yukarıdaki formül, R7 üzerindeki voltajın Vi giriş voltajına eşit olması durumunda, R7'den I'ye kadar olan akımın = VI/R7 olduğunu ve eğer Rl < < 100 kω yükü ise, RL ve R7'den geçen akımın temelde aynı olduğunu göstermektedir.

Yasal Uyarı: Bu makale "Gu Taiwei"den kopyalanmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil eder ve Sacco Wei'nin ve sektörün görüşlerini temsil etmez. Fikri mülkiyet haklarının korunmasını desteklemek amacıyla yalnızca yeniden basılması ve paylaşılması içindir. Lütfen yeniden basarken orijinal kaynağı ve yazarını belirtin. Herhangi bir ihlal varsa, silmek için lütfen bizimle iletişime geçin.

Şirket Tel: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Yönetici Li
QQ: 332496225 Yönetici Qiu
Adres: Oda 809, Blok C, Zhantao Teknoloji Binası, No.1079 Minzhi Bulvarı, Longhua Yeni Bölgesi, Shenzhen