Dans l'électronique radio et les microcircuits, l'amplificateur opérationnel (ampli-op) est largement utilisé. Il possède d'excellentes caractéristiques techniques (TX) pour l'amplification du signal. Pour comprendre la portée de l'OS, vous devez connaître son principe de fonctionnement, le schéma de connexion et le TX principal.
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Qu'est-ce qu'un amplificateur opérationnel
OU - un circuit intégré (IC), dont le but principal est d'amplifier la valeur du courant continu. Il n'a qu'une seule sortie, dite différentielle. Cette sortie a un facteur d'amplification du signal élevé (Ky). Les amplificateurs opérationnels sont principalement utilisés dans la construction de circuits à rétroaction négative (NFB), qui, avec le gain principal TX, détermine le Ku du circuit d'origine. Les amplificateurs opérationnels sont utilisés non seulement sous la forme de circuits intégrés individuels, mais également dans différents blocs d'appareils complexes.
L'ampli-op a 2 entrées et 1 sortie, et a également des sorties pour connecter une source d'alimentation (IP). Le principe de fonctionnement d'un amplificateur opérationnel est simple. Il y a 2 règles prises comme base.Les règles décrivent les processus simples de l'opération IC qui ont lieu dans le système d'exploitation, et le fonctionnement de l'IC est clair même pour les nuls. À la sortie, la différence de tension (U) est de 0 et les entrées de l'amplificateur opérationnel ne consomment presque pas de courant (I). Une entrée est appelée non inverseuse (V+) et l'autre est appelée inverseuse (V-). De plus, les entrées de l'ampli-op ont une résistance élevée (R) et ne consomment presque pas de I.
La puce compare les valeurs U aux entrées et émet un signal en le pré-amplifiant. Ku OU a une valeur élevée, atteignant 1000000. Si un faible U est appliqué à l'entrée, alors à la sortie, il est possible d'obtenir une valeur égale à U de la source d'alimentation (Uip). Si U à l'entrée V+ est supérieur à V-, alors la sortie sera la valeur positive maximale. Lorsqu'elle est alimentée par un U positif de l'entrée inverseuse, la sortie aura une tension négative maximale.
La principale exigence pour le fonctionnement du système d'exploitation est l'utilisation d'une adresse IP bipolaire. Il est possible d'utiliser une IP unipolaire, mais les capacités de l'ampli-op sont sévèrement limitées. Si vous utilisez une batterie et prenez son côté positif comme 0, alors lors de la mesure des valeurs, vous obtenez 1,5 V. Si vous prenez 2 batteries et que vous les connectez en série, alors U sera ajouté, c'est-à-dire l'appareil affichera 3 V.
Si nous prenons la borne négative de la batterie comme zéro, l'appareil affichera 3 V. Sinon, si nous prenons la borne positive comme 0, nous obtenons -3 V. Lorsque nous utilisons le point entre les deux batteries comme zéro, nous obtenir une IP bipolaire primitive. Vous pouvez vérifier la santé de l'ampli-op uniquement lorsque vous le connectez au circuit.
Types et symboles sur le schéma
Avec le développement des circuits électriques, les amplificateurs opérationnels sont constamment améliorés et de nouveaux modèles apparaissent.
Classement par application :
- L'industriel est une option bon marché.
- Précision (équipement de mesure précis).
- Électrométrique (petite valeur de Iin).
- Micropuissance (consommation de petite puissance I).
- Programmable (les courants sont réglés par I externe).
- Puissant ou à courant élevé (donnant une plus grande valeur de I au consommateur).
- Basse tension (fonctionne à U<3 V).
- Haute tension (conçue pour des valeurs U élevées).
- Réponse rapide (taux de balayage et fréquence de gain élevés).
- Avec un faible niveau de bruit.
- Type sonique (faibles harmoniques).
- Pour type d'alimentation électrique bipolaire et unipolaire.
- Différence (capable de mesurer un faible U à un bruit élevé). Utilisé dans les shunts.
- Cascades amplificatrices de type fini.
- Spécialisé.
Selon les signaux d'entrée, les amplis op sont divisés en 2 types :
- Avec 2 entrées.
- Avec 3 entrées. 3 entrées sont utilisées pour étendre les fonctionnalités. Possède un OOS interne.
Le circuit d'amplificateur opérationnel est assez compliqué, et cela n'a aucun sens de le fabriquer, et le radioamateur n'a besoin que de connaître le bon circuit de commutation d'amplificateur opérationnel, mais pour cela, il doit comprendre le décodage de ses conclusions.
Les principales désignations des conclusions de l'IC:
- V+ est une entrée non inverseuse.
- V- - entrée inverseuse.
- Vout - sortie Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - borne positive de l'IP.
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) - moins IP.
Dans presque tous les amplificateurs opérationnels, il y a 5 conclusions. Cependant, certaines variétés peuvent ne pas avoir le V-. Il existe des modèles qui ont des conclusions supplémentaires qui élargissent les capacités de l'ampli-op.
Les conclusions pour l'alimentation ne doivent pas être marquées, car. cela augmente la lisibilité du diagramme. La puissance de sortie de la borne positive ou du pôle de l'IP est située en haut du circuit.
Caractéristiques principales
Les amplificateurs opérationnels, comme les autres composants radio, ont un TX, qui peut être divisé en types :
- Amplification.
- Saisir.
- Fins de semaine.
- Énergie.
- Dérive.
- La fréquence.
- performance.
Le gain est la principale caractéristique de l'ampli op. Il est caractérisé par le rapport du signal de sortie à l'entrée. On l'appelle aussi amplitude, ou transfert TX, qui se présente sous forme de graphes de dépendance. L'entrée comprend toutes les valeurs pour l'entrée de l'ampli-op: Rin, courants de polarisation (Ism) et décalage (Iin), dérive et différentiel d'entrée maximum U (Udifmax).
Icm est utilisé pour faire fonctionner l'ampli-op aux entrées. Iin est nécessaire au fonctionnement de l'étage d'entrée de l'ampli-op. Iin shift - la différence Icm pour 2 semi-conducteurs d'entrée de l'ampli-op.
Lors de la construction des circuits, ces I doivent être pris en compte lors de la connexion des résistances. Si Iin n'est pas pris en compte, cela peut conduire à la création d'un différentiel U, ce qui entraînera un fonctionnement incorrect de l'ampli-op.
Udifmax - U, qui est alimenté entre les entrées de l'ampli-op. Sa valeur caractérise l'exclusion des dommages aux semi-conducteurs de la cascade différentielle.
Pour une protection fiable entre les entrées de l'ampli-op, 2 diodes et une diode zener sont connectées en anti-parallèle. L'entrée différentielle R est caractérisée par le R entre les deux entrées, et l'entrée de mode commun R est la valeur entre les 2 entrées de l'ampli op qui sont combinées et la masse (masse). Les paramètres de sortie de l'ampli op incluent la sortie R (Rout), la sortie maximale U et I. Le paramètre Rout doit avoir une valeur plus petite pour de meilleures caractéristiques de gain.
Pour obtenir une petite déroute, vous devez utiliser un suiveur d'émetteur. Iout est modifié avec le collecteur I.L'énergie TX est estimée par la puissance maximale consommée par le système d'exploitation. La raison du mauvais fonctionnement de l'amplificateur opérationnel est la propagation du TX des semi-conducteurs de l'étage amplificateur différentiel, qui dépend des indicateurs de température (dérive de température). Les paramètres de fréquence de l'ampli-op sont les principaux. Ils contribuent à l'amplification des signaux harmoniques et impulsionnels (vitesse).
Dans l'amplificateur opérationnel IC d'une forme générale et spéciale, un condensateur est inclus pour empêcher la génération de signaux haute fréquence. Aux fréquences de faible valeur, les circuits ont un grand coefficient K sans contre-réaction (OS). Le système d'exploitation utilise une connexion non inverseuse. De plus, dans certains cas, par exemple lors de la fabrication d'un amplificateur inverseur, le système d'exploitation n'est pas utilisé. De plus, l'ampli-op a des caractéristiques dynamiques :
- Vitesse de balayage Uout (SN Uout).
- Temps de stabilisation Uout (réponse de l'amplificateur opérationnel au saut U).
Le cas échéant
Il existe 2 types de circuits d'amplificateurs opérationnels, qui diffèrent par la manière dont ils sont connectés. Le principal inconvénient de l'OU est l'incohérence de Ku, qui dépend du mode de fonctionnement. Les principaux domaines d'application sont les amplificateurs : inverseurs (IU) et non inverseurs (NIO). Dans le circuit NRU, Ku par U est défini par des résistances (le signal doit être appliqué à l'entrée). L'UO contient un OOS de type séquentiel. Cette connexion se fait sur l'une des résistances. Il est servi uniquement sur V-.
Dans le DUT, les signaux sont déphasés. Pour changer le signe de la tension négative de sortie, il faut une rétroaction parallèle sur U. L'entrée, qui n'est pas inverseuse, doit être mise à la terre. Le signal d'entrée est envoyé à travers une résistance à l'entrée inverseuse.Si l'entrée non inverseuse passe à la masse, la différence U entre les entrées de l'ampli op est de 0.
Vous pouvez sélectionner des appareils qui utilisent le système d'exploitation :
- Préamplificateurs.
- Amplificateurs de signaux de fréquence audio et vidéo.
- Comparateurs U.
- Diffamplificateurs.
- Différenciateurs.
- Intégrateurs.
- éléments filtrants.
- Redresseurs (précision accrue des paramètres de sortie).
- Stabilisateurs U et I.
- Calculatrice de type analogique.
- ADC (convertisseurs analogique-numérique).
- DAC (convertisseurs numérique-analogique).
- Dispositifs pour générer divers signaux.
- La technologie informatique.
Les amplificateurs opérationnels et leur application sont largement utilisés dans divers équipements.
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