Hầu như tất cả các sản phẩm điện tử đều cần sử dụng bộ khuếch đại thuật toán, bộ khuếch đại thuật toán (gọi tắt là bộ khuếch đại thuật toán), tên tiếng Anh đầy đủ của nó là Operation Amplifier, viết tắt là OPAM, là bộ khuếch đại điện áp khuếch đại cao có khớp nối DC, đầu vào chế độ vi sai và thường là bộ khuếch đại điện áp đơn. -kết thúc đầu ra. Hôm nay chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn một số kiến ​​thức cơ bản về vận hành.

Xem qua tất cả các sách và khóa học về công nghệ điện tử tương tự, khi giới thiệu mạch khuếch đại hoạt động, trước tiên không gì khác hơn là xác định mạch. Ví dụ: đây là bộ khuếch đại không đảo, sau đó suy ra mối quan hệ giữa đầu ra và đầu vào của nó, sau đó nhận được Vo=(1+Rf)Vi, là bộ khuếch đại đảo ngược, sau đó nhận được VO = 0-RF * VI. Cuối cùng, học sinh thường có ấn tượng rằng chỉ cần nhớ công thức là đủ! Nếu chúng ta thay đổi mạch một chút, họ sẽ không tìm được đường về phía bắc! Tôi đã phỏng vấn ít nhất 100 ứng viên chuyên ngành điện tử có bằng đại học trở lên. Kết quả là tôi có thể phân tích mạch khuếch đại hoạt động do tôi đưa ra một cách hoàn hảo. Không có quá 10 ứng cử viên! Có thể hình dung rằng các chuyên ngành khác đã tốt nghiệp.

       Hôm nay, tôi sẽ dạy cho bạn hai thủ thuật bất khả chiến bại. Hai thủ thuật này được ghi rõ ràng trong tất cả các tài liệu giảng dạy về mạch khuếch đại thuật toán, đó là “ngắn mạch ảo” và “ngắt ảo”. Tuy nhiên, muốn sử dụng chúng một cách xuất sắc thì bạn phải có nền tảng sâu sắc.

Như được hiển thị trong Hình 1, cực không đảo của bộ khuếch đại hoạt động được nối đất = 0V, còn cực đảo ngược và cực không đảo ngắn, do đó, nó cũng là 0V. Điện trở đầu vào của thiết bị đầu cuối đầu vào đảo ngược rất cao và hầu như không có dòng điện phun hoặc dòng chảy ra. Khi đó R1 và R2 tương đương với kết nối nối tiếp và dòng điện chạy qua từng thành phần trong mạch nối tiếp là như nhau, nghĩa là dòng điện chạy qua R1 và R2 là như nhau. Dòng điện i1 chạy qua R1 = (VI-V-)/R1 ... A dòng điện I2 chạy qua R2 = (V-VOUT)/R2 ... BV-= V+= 0 ... Ci1 = I2 .. . D Vout = (-R2/R1)*Vi thu được bằng cách giải phương trình đại số trung học cơ sở trên. Đây chính là mối quan hệ đầu vào-đầu ra của bộ khuếch đại ngược huyền thoại.

Trong Hình 2, Vi và V- là ảo ngắn nên Vi = V- a là ảo. Không có đầu vào và đầu ra hiện tại ở đầu vào ngược và dòng điện qua R1 và R2 bằng nhau. Gọi dòng điện này là I, được tính theo định luật Ohm: I = Vout/(R1+R2) b ViBằng cách phân chia điện áp trên R2, tức là Vi = I*R2 ……c Vout=Vi*(R1+R2)/R2 thu được bằng công thức abc. Đây là công thức của bộ khuếch đại không đảo huyền thoại.

Trong Hình 3, được biết từ ngắn mạch ảo: V- = V+ = 0 ……a được biết từ sự đứt ảo và định luật Kirchhoff, và tổng dòng điện qua R2 và R1 bằng dòng điện qua R3, do đó (V1– V-)/R1+(V2–V-)/R2 = (V–VOUT)/R3 …… B được thế vào Công thức A, và Công thức B trở thành

Vui lòng nhìn vào Hình 4. Do ngắt ảo, không có dòng điện chạy qua cực không đảo của bộ khuếch đại thuật toán, do đó dòng điện chạy qua R1 và R2 bằng nhau, và tương tự, dòng điện chạy qua R4 và R3 cũng bằng nhau. Do đó, (v1–v+)/R1 = (v+-v2)/R2 … A (vout–v-)/R3 = v-/R4 … B được biết từ đoạn ngắn tưởng tượng: v+= v-… C If R1= R2 và R3=R4 thì V+= (v1

Hình 5 cho thấy dòng điện qua R1 bằng dòng điện qua R2, và tương tự, dòng điện qua R4 bằng dòng điện qua R3 nên có (V2–V+)/R1 = V+/R2 … A (V1 –V-)/R4 = (V-VOUT)/R3 … B Nếu R1=R2 thì V+= V2/2. Khi đó v-= (vout+v1)/2 ... d được biết từ v+= v-... e nên Vout=V2-V1. Đây là phép trừ huyền thoại.

Trong mạch thể hiện ở Hình 6, điện áp ở đầu vào ngược bằng với điện áp ở cùng chiều và dòng điện qua R1 bằng với dòng điện qua C1. Dòng điện I qua R1 = v1/R1 và dòng điện I qua C1 = c * duc/dt =-c * dvout/dt, do đó điện áp đầu ra của Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt là tỷ lệ thuận với sự tích hợp của điện áp đầu vào với thời gian. Đây là mạch tích hợp huyền thoại. Nếu V1 là điện áp không đổi U thì công thức trên được chuyển thành Vout = -U*t/(R1*C1) t là thời gian và điện áp đầu ra của Vout là một đường thẳng từ 0 đến điện áp nguồn âm.

Trong Hình 7, dòng điện qua tụ điện C1 và điện trở R2 bằng nhau, đồng thời điện áp ở cùng một đầu cực và đầu cực ngược của bộ khuếch đại thuật toán bằng nhau. Khi đó: Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt Đây là mạch vi sai. Nếu V1 là điện áp DC được thêm vào đột ngột thì Vout đầu ra tương ứng với một xung có hướng ngược lại với V1.

Trong Hình 8, Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b được biết do lỗi tưởng tượng. Nếu không có dòng điện chạy qua đầu vào của bộ khuếch đại thuật toán thì R1, R2 và R3 có thể được coi là kết nối nối tiếp và dòng điện qua mỗi điện trở là như nhau. Dòng điện I = (VX-VY)/R2 ... C là: VO1-VO2 = I * (R1+R2+R3) = (VX-VY) (R1+R2+R3)/R2 ... D là được biết do sự cố tưởng tượng và dòng điện chạy qua R6 bằng với dòng điện chạy qua R7. Nếu R6=R7 thì VW = Khi đó vout–vu = vu–vo1, nên vu = (vout+vo1)/2 … f được biết bằng cách viết tắt tưởng tượng, Vu = Vw ……g là vout = VO2–vo1 của efg … h là vout = (Vy -Vx ) (R1+R2+R3)/R2 của dh trong công thức trên (R1+) Mạch này là mạch khuếch đại vi sai huyền thoại.

Phân tích một mạch mà mọi người được tiếp xúc nhiều hơn. Nhiều bộ điều khiển chấp nhận dòng điện 0~20mA hoặc 4~20mA từ các dụng cụ thử nghiệm khác nhau. Mạch chuyển đổi dòng điện này thành điện áp và sau đó gửi nó tới ADC để chuyển đổi thành tín hiệu số. Hình 9 là một mạch điển hình như vậy. Như thể hiện trong hình 4~20mA, dòng điện chạy qua điện trở 100Ω lấy mẫu R1 và chênh lệch điện áp 0.4~2V sẽ được tạo ra trên R1. Giả sử rằng nếu không có dòng điện chạy qua đầu vào của bộ khuếch đại thuật toán thì dòng điện chạy qua R3 và R5 bằng nhau và dòng điện chạy qua R2 và R4 bằng nhau. Do đó: (V2-VY)/R3 = VY/R5 … A (V1-VX)/R2 = (VX-VOUT)/R4 … B: Vx = Vy ……c Dòng điện thay đổi từ 0 đến 20 mA, Khi đó v1 = v2+(0.4 ~ 2) ... d thu được bằng cách thay công thức cd vào công thức B (v2+(0.4 ~ 2)-vy)/R2 = (vy-vout)/R4 ... e Nếu R3=R2 và R4=R5 thì EA thu được Vout =-(0.4 ~ 2). Công thức f Vout = -(0.88~4.4)V, tức là dòng điện 4~20mA được chuyển đổi thành điện áp -0.88 ~ -4.4V, có thể được gửi đến ADC để xử lý.

Dòng điện có thể được chuyển đổi thành điện áp và điện áp cũng có thể được chuyển đổi thành dòng điện. Hình 10 là một mạch như vậy. Phản hồi âm trong hình không được phản hồi trực tiếp qua điện trở mà là điểm nối cực phát của bóng bán dẫn Q1 được mắc nối tiếp. Đừng nghĩ đó là một sự so sánh. Chỉ cần là mạch khuếch đại thì quy luật ngắn mạch ảo và ngắt ảo vẫn phù hợp!

Từ giả định đã biết rằng không có dòng điện nào chạy qua đầu vào của bộ khuếch đại thuật toán.,

Khi đó (VI–v1)/R2 = (v1–v4)/R6 … a
Tương tự như vậy (v3–v2)/r5 = v2/R4 … b
Biết v1 = v2... c bằng ảo ngắn.
Nếu R2=R6 và R4=R5, V3-V4=Vi theo công thức abc

Công thức trên cho thấy nếu điện áp trên R7 bằng điện áp đầu vào Vi thì dòng điện I qua R7 = VI/R7, còn nếu tải Rl < < 100 kω thì dòng điện qua RL và R7 về cơ bản là giống nhau.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Gu Taiwei". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả chứ không thể hiện quan điểm của Sacco Wei và ngành. Nó chỉ dành cho việc in lại và chia sẻ để hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi tái bản. Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.

Điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li
QQ: 332496225 Quản lý Qiu
Địa chỉ: Phòng 809, Khu C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Quận Mới Long Hoa, Thâm Quyến