Udtrykket Op-Amp eller operationel forstærker er dybest set en spændingsforstærkende enhed. Det bruger udvendig feedback komponenter mellem dens indgange såvel som udgangsterminaler som modstande og kondensatorer. En ideel operationsforstærker har forskellige karakteristika, som inkluderer forstærkningen af open-loop er uendelig, inputmodstanden er uendelig, o / p-modstanden er nul, offset er nul og høj BW. En op-amp indeholder tre terminaler, nemlig to indgange og en udgang. De to indgangsterminaler er inverterende og ikke-inverterende, mens den tredje terminal er udgang. Disse forstærkere bruges i vid udstrækning til at udføre matematiske operationer og til signalbehandling, fordi de næsten er ideelle til DC-forstærkning. Denne artikel diskuterer hovedforskellen mellem inverterende og ikke-inverterende forstærker
Hvad er den inverterende og ikke-inverterende forstærker?
At vide om hvad der er inverterende og ikke-inverterende forstærkere først og fremmest skal vi kende dens definitioner såvel som forskelle mellem dem. Forskellen mellem disse to inkluderer hovedsageligt følgende.
Hvad er en inverterende forstærker?
I denne type forstærker , o / p er nøjagtigt 180 grader ud af fase til input. Når + Ve-spændingen påføres kredsløbet, vil o / p af kredsløbet være –Ve. Kredsløbsdiagrammet for den inverterende forstærker er vist nedenfor.
inverterende forstærker
Når først denne forstærker antages som et ideal, skal vi anvende det virtuelle korte koncept på i / p-terminalerne på op-amp. Så spændingen ved de to terminaler er ækvivalent.
ansøge KCL (Kirchhoff gældende lov) ved den inverterende knude på forstærkerkredsen
(0-Vi) / Ri + (0-Vo) / Rf = 0
Ved at forenkle ovenstående vilkår får vi følgende formel.
Spændingsforøgelse (Av) = Vo / Vi = –Rf / Ri
Forstærkningen af den inverterende forstærker er Av = –Rf / Ri
Hvad er den ikke-inverterende forstærker?
I denne form for forstærker er udgangen nøjagtigt i fase til indgang. Når en + Ve-spænding påføres kredsløbet, vil o / p være positiv. O / p er ikke inverteret med hensyn til fase. Kredsløbsdiagrammet for den ikke-inverterende forstærker er vist nedenfor.
ikke-inverterende forstærker
Når først op-am antages som et ideal, er vi nødt til at bruge det virtuelle korte koncept. Så spændingen ved de to terminaler svarer til hinanden.
Anvend KCL på den inverterende knude i kredsløbet
(Vi−Vo)/R2 + (Vo−0)/R1 = 0
Ved at ændre ovenstående vilkår kan vi få følgende formel.
Fra (Spændingsforstærkning) = Vo / Vi = (1 + Rf / Ri)
Gevinsten af en ikke-inverterende forstærker er Av = (1 + Rf / Ri)
Forskel mellem inverterende og ikke-inverterende forstærker
Inverterende forstærker | Ikke-inverterende forstærker |
| Den type feedback, der anvendes i denne forstærker, er spændingsshunt eller negativ feedback. | Den type feedback, der anvendes i denne forstærker, er spændingsserier eller negativ feedback. |
| Indgangs- og udgangsspændingerne på denne forstærker er i fase | Indgangs- og udgangsspændingerne på denne forstærker er ude af fase |
| Output fra denne forstærker er inverteret. | Udgangen fra denne forstærker er i fase af indgangssignalet. |
| I denne forstærker kan referencespændingen gives til den inverterende terminal
| I denne forstærker kan referencespændingen gives til den ikke-inverterende terminal
|
| Forstærkningen af denne forstærker er Av = - Rf / Ri | Forstærkningen af ikke-inverterende forstærker Av = (1+ Rf / Ri). |
| I / p-modstanden falder på grund af –Ve feedback. | I / p-modstanden øges på grund af –Ve feedback. |
| Spændingsforstærkningen på denne forstærker kan ændres, når den er mindre end, større end eller lig med 1 | Spændingsforstærkningen på denne forstærker er> 1 |
| I / p-impedansen er R1 | I / p-impedansen er meget stor |
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvad er den inverterende og ikke-inverterende forstærker?
Forstærkeren, der har 180 grader ud af faseudgang med hensyn til indgang, er kendt som en inverteret forstærker, hvorimod forstærkeren, der har o / p i fase i forhold til i / p, er kendt som en ikke-inverterende forstærker.
2). Hvad er funktionen af den inverterende forstærker?
Denne forstærker bruges til at tilfredsstille barkhausen-kriterier inden for oscillatorkredsløb for at generere vedvarende svingninger.
3). Hvad bruges ikke-inverterende forstærkere til?
Ikke-inverterende forstærkere, der hovedsageligt bruges, hvor der er behov for høj i / p-impedans.
4). Hvad er funktionen af den ikke-inverterende forstærker?
Det bruges til at give en høj indgangsimpedans
5). Hvilken feedback bruges i den inverterende forstærker?
Denne forstærker bruger -Ve feedback til nøjagtigt at styre forstærkerens forstærkning, men forårsager dog et fald indenfor forstærkerne.
6). Hvad er en inverterende input?
En op-amp har tre terminaler som to indgange og en udgang, hvor den ene indgang er kendt som inverterende indgang, og den er markeret med et minus (-)
7). Hvad er spændingsgevinsten for en inverterende forstærker?
Spændingsforstærkning (A) = Vout / Vin = - Rf / Rin
8). Hvad er spændingsforstærkningen på den ikke-inverterende forstærker?
Spændingsforstærkning (A) = Vout / Vin = (1+ Rf / Rin)
9). Hvad er effekten af negativ feedback på den ikke-inverterende forstærker?
- Indgangsimpedansen øges, og outputimpedansen reduceres.
- Båndbredden øges
- Forstærkerens outputstøj reduceres
- Virkningen af støj vil blive reduceret.
Således handler det kun om forskellen mellem inverterende og ikke-inverterende forstærkere . I de fleste tilfælde anvendes en inverterende forstærker mest på grund af dens funktioner som lav impedans, mindre forstærkning osv. Den giver signalfaseskift til signalanalyse inden for kommunikationskredsløb. Det er i implementeringen af filterkredsløb som Chebyshev, Butterworth osv. Her er et spørgsmål til dig, hvad er anvendelserne af inverterende og ikke-inverterende forstærkere?
