Op-amp: सर्किट का प्रकार, ऑपरेटिंग सिद्धांत। गैर inverting परिचालन प्रवर्धक पर एम्पलीफायर सर्किट। योजना डीसी वोल्टेज एम्पलीफायर परिचालन प्रवर्धक

लेख एक मानक पर विचार किया जाएगा एम्पलीफायर सर्किट है एक परिचालन प्रवर्धक है, और इस डिवाइस के आपरेशन के विभिन्न तरीकों के उदाहरण हैं। तिथि करने के लिए, नियंत्रण इकाई में से कोई भी परिचालन एम्पलीफायरों के उपयोग के बिना नहीं कर सकते। यह वास्तव में एक बहुमुखी उपकरण है कि आप संकेत के साथ विभिन्न कार्य करने के लिए अनुमति देते हैं। के बारे में यह कैसे काम करता है और वास्तव में क्या यह संभव इस उपकरण आप बनाने के लिए और पर जानने के लिए बनाता है।

inverting एम्पलीफायर

ड्राइविंग प्रवर्धक inverting सेशन-amp काफी सरल है, तो आप छवि में देख सकते हैं। इसके मूल में (कनेक्शन प्रकार यह इस लेख में माना जाता है) एक परिचालन प्रवर्धक है। इसके अलावा, यहां:

1. बाधा R1 एक वोल्टेज ड्रॉप यह इनपुट के रूप में एक ही है मूल्य पर मौजूद है।
2. बाधा में आर 2 भी एक है वोल्टेज ड्रॉप - यह उत्पादन के समान है।

इस मामले में प्रतिरोध मूल्य R2 के आउटपुट वोल्टेज अनुपात R1 के संबंध में इनपुट पर है, लेकिन संकेत में वापस आ गया। वोल्टेज और प्रतिरोध मूल्यों को जानने का लाभ गणना की जा सकती। ऐसा करने के लिए, इनपुट वोल्टेज के लिए उत्पादन वोल्टेज विभाजित करते हैं। इस में परिचालन प्रवर्धक (स्विचिंग सर्किट यह किसी भी हो सकता है) प्रकार की परवाह किए बिना एक ही लाभ हो सकता है।

प्रतिक्रिया नौकरियां

नौकरी प्रतिक्रिया - अब एक महत्वपूर्ण बिंदु आप और अधिक विस्तार से समझने की जरूरत है। मान लीजिए, एक निश्चित तनाव है द्वार पर। सरलता के लिए, गणना 1 वी के मान ले जाएगा यह भी मान लें कि आर 1 = 10K, आर 2 = 100 ओम।

अब मान लीजिए, कुछ अप्रत्याशित स्थिति है कि वहाँ जिसकी वजह से उत्पादन चरण वोल्टेज 0 वी के बगल में स्थापित किया गया है, वहाँ एक दिलचस्प पैटर्न है - दो प्रतिरोधों, जोड़ों में काम करने के लिए शुरू करते हैं वे एक साथ एक वोल्टेज विभक्त से बना सकते हैं। inverting मंच के उत्पादन पर 0.91 पर बनाए रखा है वी इस ओएस बेमेल आदानों ठीक करने के लिए अनुमति देता है, और आउटपुट वोल्टेज में कमी होती है। इसलिए, परिचालन एम्पलीफायरों की एक बहुत ही सरल डिजाइन आरेख, एक संकेत एम्पलीफायर जो सेंसर के समारोह का एहसास है, उदाहरण के लिए।

और यह परिवर्तन बहुत छिद्रों के लिए जारी रहेगा, जब तक उत्पादन मूल्य पर सेट किया जाता है 10 वी यह परिचालन प्रवर्धक क्षमता के आदानों पर इस समय था बराबर हैं पर स्थिर है। और वे जमीन संभावित रूप में एक ही हो जाएगा। दूसरी ओर, यदि डिवाइस के आउटपुट वोल्टेज कम करने के लिए जारी रहेगा, और यह हो जाएगा इनपुट क्षमता में कम से कम -10 वी जमीन की तुलना में कम हो जाता है। परिणाम - आउटपुट वोल्टेज बढ़ाने के लिए शुरू होता है।

इस तरह के एक योजना में एक नुकसान है - इनपुट प्रतिबाधा, बहुत छोटा है, विशेष रूप से वोल्टेज लाभ के एक उच्च मूल्य के साथ एम्पलीफायरों में अगर प्रतिक्रिया पाश बंद कर दिया है। एक डिजाइन, अगले पर चर्चा की, इन सभी कमियों से वंचित।

गैर inverting एम्पलीफायर

आंकड़ा दर्शाता है एक गैर inverting एम्पलीफायर का एक चित्र एक परिचालन प्रवर्धक है। यह विश्लेषण करने के बाद, हम कई निष्कर्ष आकर्षित कर सकते हैं:

1. यूए वोल्टेज मूल्य इनपुट के बराबर।
2. वोल्टेज यूए, जो आर 1 और आर 1 और R2 प्रतिरोधों की राशि के काम आउटपुट वोल्टेज के अनुपात है बंद विभक्त है।
3. इस मामले में जहां यूए का मूल्य इनपुट वोल्टेज के बराबर है में, लाभ इनपुट करने के लिए उत्पादन वोल्टेज का अनुपात है (या प्रतिरोध R2 और R1 इकाई जोड़ने के सापेक्ष हो सकता है)।

यह संरचना गैर inverting एम्पलीफायर कहा जाता है, यह एक लगभग अनंत इनपुट प्रतिबाधा है। उदाहरण के लिए, परिचालन एम्पलीफायरों के लिए अपने मूल्य के 411 श्रृंखला - 1012, कम से कम। और द्विध्रुवी अर्धचालक ट्रांजिस्टर का उपयोग कर, आम तौर पर 108 ओम से अधिक परिचालन एम्पलीफायरों के लिए। और यहाँ, झरना के उत्पादन प्रतिबाधा है और साथ ही पहले चर्चा इस योजना में बहुत छोटा है - शेयर ओम। और यह जब गणना परिचालन एम्पलीफायरों के साथ सर्किट किया जाता है को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

योजना एसी एम्पलीफायर

दोनों योजनाओं लेख में चर्चा पहले से पर चलने डायरेक्ट करेंट। लेकिन इनपुट संकेत स्रोत के एक संचार गुणवत्ता और एम्पलीफायर में कार्य करता है, तो वर्तमान बारी है कि इनपुट पर वर्तमान के लिए जमीन उपलब्ध कराएगा। और अगर आप इस तथ्य है कि वर्तमान मूल्य आकार में बहुत छोटा है पर ध्यान देने की जरूरत है।

मामले में जहां एक मजबूत बनाने के एसी आवश्यक संकेत एकता डीसी संकेत करने के लिए लाभ को कम करने के लिए है में। यह ऐसे मामलों में जहां वोल्टेज लाभ बहुत बड़ी है में विशेष रूप से सच है। इस माध्यम से यह काफी कतरनी तनाव है, जो इनपुट डिवाइस को दिया जाता है के प्रभाव को कम करने के लिए संभव है।

एक बारी वोल्टेज के साथ ऑपरेशन के लिए एक सर्किट का एक दूसरा उदाहरण

इस योजना में -3 पर डीबी रेखा आवृत्ति 17Hz देखा जा सकता है। यह दो किलो पर संधारित्र के प्रतिबाधा से प्रकट होता है। इसलिए, संधारित्र इतना बड़ा होना चाहिए।

एसी बिजली बनाने के लिए आपको परिचालन एम्पलीफायरों के साथ एक गैर inverting प्रकार सर्किट का उपयोग करना चाहिए। और वह एक बड़ा पर्याप्त वोल्टेज लाभ होना आवश्यक है। लेकिन यहाँ संधारित्र बहुत बड़ा हो सकता है, तो यह इसे का उपयोग बंद करने के लिए सबसे अच्छा है। यह सच है, यह सही कतरनी तनाव चुनने के लिए, मान शून्य से यह equating आवश्यक है। और यह एक टी के आकार विभक्त का उपयोग करें और सर्किट में दोनों प्रतिरोधों के प्रतिरोध मूल्यों को बढ़ाने के लिए संभव है।

कौन सा योजना का उपयोग करने के लिए बेहतर है

अधिकांश डेवलपर गैर inverting एम्पलीफायरों के लिए अपनी प्राथमिकता देते हैं के रूप में वे इनपुट पर एक बहुत ही उच्च प्रतिबाधा है। और उपेक्षा योजनाओं inverting प्रकार। लेकिन पिछले पर वहाँ एक बहुत बड़ा फायदा है - यह परिचालन प्रवर्धक है, जो अपने "दिल" है की सबसे ज्यादा मांग नहीं है।

इसके अलावा, विशेषताओं, वास्तव में, वह काफी बेहतर है। और एक काल्पनिक जमीन की मदद से सभी संकेतों को आसानी से जोड़ सकते हैं, और वे एक दूसरे कुछ प्रभाव नहीं होगा। यह संरचना और एक परिचालन प्रवर्धक के लिए डीसी एम्पलीफायर सर्किट में इस्तेमाल किया जा सकता। यह सब अपनी आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।

और सबसे हाल ही में - मामले में पूरे योजना, यहाँ पर चर्चा की, अन्य परिचालन प्रवर्धक के एक स्थिर उत्पादन से जुड़ा है। इस मामले में, इनपुट के प्रतिबाधा महत्वपूर्ण नहीं है - कम से कम 1 किलोवाट, यहां तक कि 10 है, हालांकि अनंत। इस मामले में, पहले चरण हमेशा अगले के संबंध में अपने उद्देश्य कार्य करता है।

ड्राइविंग पुनरावर्तक

संचालित अनुयायी परिचालन प्रवर्धक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के साथ बनाया गया emitter के समान है। और इसी तरह के कार्य करता है। वास्तव में, यह एक गैर inverting एम्पलीफायर, जो पहली बाधा पर असीम बड़ी है, और दूसरा शून्य है। इस मामले में लाभ एकता है।

वहाँ है कि केवल पुनरावर्तक सर्किट के लिए तकनीक में इस्तेमाल किया जाता परिचालन एम्पलीफायरों के विशेष प्रकार के होते हैं। आम तौर पर एक उच्च गति - वे बेहतर प्रदर्शन किया है। उदाहरण के लिए, इस तरह के परिचालन एम्पलीफायरों OPA633, LM310, TL068 के रूप में। बाद एक ट्रांजिस्टर की तरह एक शरीर है, साथ ही तीन निष्कर्ष है। अक्सर इन एम्पलीफायरों बफर के रूप में बस में भेजा जाता है। तथ्य यह है कि वे इन्सुलेटर गुण (बहुत उच्च इनपुट प्रतिबाधा और बहुत कम उत्पादन) है। इस सिद्धांत पर बनाया गया के बारे में है, और वर्तमान एम्पलीफायर सर्किट एक परिचालन प्रवर्धक है।

सक्रिय मोड

वास्तव में, यह इस तरह के एक मोड जिसमें आउटपुट और परिचालन एम्पलीफायर के इनपुट अतिभारित नहीं है। इनपुट सर्किट उत्पादन में एक बहुत बड़े संकेत की आपूर्ति तो यह सिर्फ कलेक्टर या emitter वोल्टेज के स्तर में कटौती करने के लिए शुरू होता है। लेकिन जब आउटपुट वोल्टेज कटौती के स्तर पर तय हो गई है - आदानों ओसी वोल्टेज परिवर्तित नहीं होता। इस पैमाने पर प्रवर्धक चरण की आपूर्ति वोल्टेज से अधिक नहीं हो सकता है।

परिचालन एम्पलीफायरों के लिए सबसे सर्किट ऐसी है कि परिमाण आपूर्ति वोल्टेज से कम है गणना की जाती है 2 वी हालांकि है, यह सब क्या विशेष रूप से एम्पलीफायर सर्किट परिचालन प्रवर्धक प्रयोग किया जाता है पर निर्भर करता है। एक ही वहाँ स्थिरता पर एक सीमा है वर्तमान स्रोत का परिचालन प्रवर्धक के आधार पर।

वहाँ स्रोत चल लोड में कुछ वोल्टेज ड्रॉप कर रहे हैं मान लीजिए। यदि वर्तमान यात्रा के सामान्य दिशा है, पहले लोड पर अजीब पाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कई perepolyusovannyh बैटरी। इस डिजाइन एक सीधा वर्तमान प्रभारी प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता।

कुछ सावधानियों

सरल एम्पलीफायर वोल्टेज परिचालन प्रवर्धक (सर्किट किसी भी चुना जा सकता है) का शाब्दिक बनाया जा सकता है "उनके घुटने पर।" लेकिन यह ध्यान में कुछ विशेष सुविधाओं की जरुरत पड़ती है। सुनिश्चित करें कि करना सुनिश्चित करें नकारात्मक प्रतिक्रिया में सर्किट। यह भी कहना है कि यह गैर inverting और एम्पलीफायर के inverting आदानों भ्रमित करने के लिए अस्वीकार्य है। इसके अलावा, डीसी के लिए प्रतिक्रिया श्रृंखला होना चाहिए। अन्यथा, सेशन amp संतृप्ति मोड में जल्दी से स्थानांतरित करने शुरू कर देंगे।

परिचालन प्रवर्धक इनपुट अंतर वोल्टेज की सबसे अधिक मूल्य में बहुत छोटा है। noninverting और inverting आदानों के बीच अधिकतम अंतर किसी भी शक्ति के स्रोत से जोड़ने के लिए 5 वी के एक मूल्य के लिए प्रतिबंधित किया जा सकता है। हम इस शब्द की उपेक्षा करते हैं, तो धाराओं कि तथ्य यह है कि सभी सर्किट की विशेषताओं खराब होगा के लिए नेतृत्व करेंगे की एक नहीं बल्कि बड़े मूल्यों के द्वार पर किया जाएगा।

इस में सबसे बुरी बात - परिचालन प्रवर्धक के भौतिक विनाश। नतीजतन, यह पूरी तरह से काम कर रहा एम्पलीफायर सर्किट सेशन amp बंद हो जाता है।

मन में रखना

और, बेशक, हम नियम है कि परिचालन एम्पलीफायर के एक स्थिर और लंबे समय से स्थायी संचालन सुनिश्चित करने के पालन किया जाना चाहिए के बारे में बात करने की जरूरत है।

सबसे महत्वपूर्ण बात - ड्यू एक बहुत ही उच्च वोल्टेज लाभ है। और अगर आदानों के बीच वोल्टेज millivolts साझा करने के लिए बदलने के लिए, अपने मूल्य के उत्पादन में काफी बदल सकते हैं। op-amp उत्पादन से यह सुनिश्चित करें कि आदानों के बीच वोल्टेज अंतर करीब था शून्य करने के लिए (आदर्श बराबर) की तलाश के लिए कोशिश कर रहा है: यह पता करने के लिए जरूरी है।

दूसरा नियम - परिचालन एम्पलीफायर के वर्तमान खपत बहुत छोटा है, सचमुच nanoamps। इनपुट करने के लिए सेट है, तो क्षेत्र-प्रभाव ट्रांज़िस्टर्स, यह पीए का अनुमान है। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि जानकारी के वर्तमान का उपभोग नहीं करते, कोई बात नहीं क्या परिचालन प्रवर्धक सर्किट प्रयोग किया जाता है - आपरेशन के सिद्धांत ही रहता है।

लेकिन लगता है कि वास्तव में OU लगातार इनपुट वोल्टेज की बदल जाता है। शारीरिक रूप से, इस अभ्यास के बाद से वहाँ दूसरे नियम के अनुपालन किया जाएगा लगभग असंभव है,। सभी आदानों की परिचालन प्रवर्धक जा रहा आकलन के कारण। बाहरी संचार सर्किट के राय के साथ उत्पादन से इनपुट वोल्टेज के लिए फैलता है। परिणाम - परिचालन एम्पलीफायर के इनपुट के बीच शून्य की वोल्टेज अंतर है।

प्रतिक्रिया अवधारणा

यह एक आम धारणा है, और यह पहले से ही प्रौद्योगिकी के सभी क्षेत्रों में एक व्यापक अर्थों में इस्तेमाल किया जा रहा है। किसी भी नियंत्रण प्रणाली में एक राय पाश है कि आउटपुट संकेत और निर्धारित मूल्य (संदर्भ) तुलना है। क्या वर्तमान मूल्य पर निर्भर करता है - सही दिशा में एक सुधार है। जिसमें नियंत्रण प्रणाली कुछ भी, यहां तक कि एक कार है कि सड़क पर यात्रा करता है हो सकता है।

चालक ब्रेक पर प्रेस, और प्रतिक्रिया है - मंदी की शुरुआत। इस तरह के एक सरल उदाहरण के साथ सादृश्य द्वारा, हम बेहतर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में प्रतिक्रिया समझ सकते हैं। एक नकारात्मक प्रतिक्रिया - यह जब ब्रेक पेडल कार को तेज करता है दबाने है।

प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक्स प्रक्रिया है जिसके दौरान प्रसारण इनपुट संकेत करने के लिए उत्पादन से होता है। इस प्रकार वहाँ भी इनपुट संकेत पर व्यवस्थित है। एक तरफ, यह नहीं बहुत समझदार विचार है, यह वास्तव में बाहर से लग सकता है, जो बहुत लाभ को कम। इस तरह की समीक्षा, वैसे, संस्थापकों इलेक्ट्रॉनिक्स विकास प्रतिक्रिया में प्राप्त किया। व्यावहारिक सर्किट पर विचार - लेकिन यह परिचालन एम्पलीफायरों पर इसके प्रभाव में अधिक विस्तार से समझने के लिए आवश्यक है। और यह स्पष्ट हो जाता है कि यह सच है और थोड़ा लाभ कम कर देता है, लेकिन आप कुछ अन्य विकल्प सुधार करने के लिए अनुमति देता है:

1. (अपने आवश्यक करने के लिए अग्रणी) आवृत्ति प्रतिक्रिया चिकनी।
2. यह एम्पलीफायर के व्यवहार की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है।
3. गैर linearity को खत्म करने और विरूपण संकेत करने के लिए सक्षम।

अधिक प्रतिक्रिया (हम नकारात्मक के बारे में बात कर रहे हैं), एक खुला ओएस के साथ एम्पलीफायर के प्रदर्शन पर कम प्रभाव। परिणाम - अपने सभी मापदंडों एक सर्किट किस गुणों पर ही निर्भर करते हैं।

यह तथ्य यह है कि सभी परिचालन एम्पलीफायरों एक बहुत गहरी राय के साथ एक मोड में काम पर ध्यान देने लायक है। एक वोल्टेज लाभ (अपनी खुली पाश) कई लाख भी पहुँच सकते हैं। इसलिए, एम्पलीफायर सर्किट एक परिचालन प्रवर्धक है और बिजली की आपूर्ति इनपुट संकेत स्तर के सभी मापदंडों का अनुपालन पर बेहद मांग है।