Hvad er en operationel forstærker? Op-Amp Integrator og Op-Amp Differentiator

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





En op-amp eller operationel forstærker er en lineær enhed og i vid udstrækning brugt til filtrering, signalbehandling eller hovedsageligt brugt til at udføre matematiske operationer såsom addition, subtraktion, differentiering og integration. Dybest set bruger en op-amp eksterne feedback-komponenter blandt input såvel som output terminaler på op-amp lignende modstande og kondensatorer. Disse komponenter vil løse driften af ​​op-amp med gode funktioner som kapacitiv, resistiv osv. Forstærkeren kan udføre en række forskellige funktioner. En operationel forstærker er en tre terminal enhed, der indeholder to indgange og en udgang, hvor indgangene er inverterende og ikke-inverterende, og udgangene kan være spænding eller strøm.

Hvad er en operationel forstærker?

En op-amp eller operationel er en type integreret kredsløb der bruger udvendig spænding til at forstærke indgangen ved hjælp af en meget høj forstærkning. Hovedformålet med dette kredsløb er designet til at forbedre signaleffekten på lavt niveau. Se linket for at vide mere om Forskellige Op Amp-applikationer i elektronik




Operationsforstærker

Operationsforstærker

Hvad er en operationel forstærkerdifferentiator?

I et op-amp-differentieringskredsløb er udgangsspændingen direkte proportional med indgangsspændingsændringshastigheden i forhold til tiden, hvilket betyder, at en hurtig ændring af indgangsspændingssignalet, så ændres den høje o / p-spænding som svar. Da udgangen fra et op-amp-differentieringskredsløb er proportional med ændringen i input. Når indgangene til differentieringskredsløbet er standardbølgeformer som sinus, firkantet, trekantet, så vil udgangsbølgeformerne være meget forskellige.



Operationel forstærkerdifferentiator

Operationel forstærkerdifferentiator

Hvis input er firkantet, vil der være små pigge i andre outputbølgeformer. Disse pigge er ufuldkomne med hældningen på enderne af inputbølgeformen og det maksimale kredsløbsoutput.

Hvis input er trekantet bølgeform, skifter output til en firkantet bølgeform i ow med de stigende og faldende niveauer af inputbølgeformen.

Hvis indgangen er sinusbølge, ændres den til en cosinusbølgeform, der giver signalet med 90 ° faseforskydning, hvilket er meget nyttigt i nogle situationer.


Operationsforstærker Differentiator Circuit

Dette er en type forstærker , og forbindelsen af ​​denne forstærker kan ske både mellem indgang og udgang og inkluderer meget høj forstærkning. Operationsforstærkerdifferentieringskredsløbet kan bruges i analoge computere til at udføre matematiske operationer som summering, multiplikation, subtraktion, integration og differentiering.

Det operationelle forstærkerkredsløb genererer en udgangsspænding, der er proportional med tidsafledt indgangsspænding. Så dette op-amp kredsløb kaldes som differentiator. Antag jordterminalen, der er angivet med G i ovenstående kredsløb, hvor strømmen af ​​strøm gennem jordterminalen svarer til strømmen ud, vi kan skrive er som

Operationsforstærker Differentiator Circuit

Operationsforstærker Differentiator Circuit

I ovenstående kredsløb er op-amp nodespændingen ved inverterende terminal nul og derefter strømmen igennem kondensatoren kan skrives som

jegi= Jegf

Hvor jegf= -Vud/ Rf

Kondensatorladningen er lig med spændingen med kapacitans gange på tværs af kondensatoren

Q = C X Vi

Derfor er afgiftssatsændringen

dQ / dt = C dVi/ DT

Men dQ / dt er strømmen gennem kondensatoren

jegi = C dVi/ dt = jegf

-Vud/ Rf= C dVi/ DT

En ideel udgangsspænding (Vout) til den operationelle forstærkerdifferentator er skrevet som

Vout = - RfC jeresi/ DT

Således er udgangsspændingen en konstant indgangsspændingsderivat - RfC-tider for indgang Vin spænding i forhold til tid. Her angiver tegn minus (-) faseskiftet (180eller), da indgangssignalet gives til op-forstærkerens inverterende terminal.

Operationsforstærker Differentiator Waveforms

Operationsforstærker Differentiator Waveforms

Hvad er en operationel forstærkerintegrator?

I de fleste af de operationelle forstærkerkredsløb er feedbackforbindelsen, der anvendes, på grund af resistiv karakter af en lige resistiv linje, der skitserer som en mindste del af netværket. Men for op-amp integratoren, vil feedback blive leveret af kondensatoren mellem input og output på operationsforstærkeren.

Operationel forstærkerintegrator

Operationel forstærkerintegrator

Som en op-amp integrator udfører funktionen af ​​matematisk integration. Det kan dog bruges i analoge computere. Driften af ​​dette kredsløb er, det genererer en udgang, der er proportional med indgangsspændingen med tiden. Så udgangsspændingen vil til enhver tid blive bestemt med den primære udgangsspænding.

Fra ovenstående bølgeformer kan det observeres, at som indgangsresterne ved nul. men når der gives en trin i / p-spænding til indgangen, hæves udgangen. På samme måde, når trinindgangsspændingen kommer tilbage til nulposition, så udgangsresten ved den spænding, den sidst opnåede.

Operationsforstærker Integrator Circuit

Operationsforstærkerintegratorkredsløbet kan bygges med en operationsforstærker og en kondensator blandt den inverterende indgang såvel som udgangen, og en modstand fra den inverterende i / p til er ntire input af kredsløbet.

Operationel forstærkerintegrator

Operationel forstærkerintegrator

En af anvendelserne af en op-amp er en integrator, den kan dannes ved at ændre modstandens og kondensatorens positioner. Dette kredsløb kan generere en o / p-spænding, som er proportional med indgangsspændingstidsintegralet. Således kaldes dette kredsløb som et integratorkredsløb. Antag jordterminalen, der er angivet med G i ovenstående kredsløb, hvor strømmen af ​​strøm gennem jordterminalen svarer til strømmen ud, vi kan skrive er som

Hvis jegi+ Jegf= 0

jegi= - Jegf

Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)

Hvor Va = 0

Vin / R = -C d / dt V0

Integrer ovenstående ligning, vi kan få følgende

1 / R

Eller

Vout = −∫ Vin / R C DT + c

Derfor er Vout-spændingen lig med konstant -1 / RC og integreret af indgangsspænding Vin

Kredsløbet til den operationelle forstærkerintegrator muliggør præcis integration af i / p-signalet, der skal opnås. Anvendelserne i dette kredsløb inkluderer hovedsageligt analoge computere. I dag er en integrationsopgave obligatorisk i analoge applikationer, hvor IC-kredsløbet er den perfekte løsning.

Operationsforstærkerintegratorbølgeformer

Operationsforstærkerintegratorbølgeformer

Op-amp-differentiatoren har flere anvendelser af design af elektroniske kredsløb . Dette kredsløb bruges i analoge computere, hvor det er i stand til at give en differentieringsfunktion på den analoge indgangsspænding. Dette kan bruges i procesinstrumentering til at kontrollere ændringshastigheden for forskellige punkter. Op-amp differentiator kan kræves i signalbehandlingsapplikationer.

Således kan vi ud fra ovenstående oplysninger konkludere, at op-amp integrerede kredsløb er lineære enheder, der er perfekte til jævnstrømsforstærkning, og som ofte bruges til filtrering, signalbehandling, matematiske operationer som integration, differentiering osv. Her er et spørgsmål til dig, hvad er de forskellige typer af en operationsforstærker?