技術, 電子

運算放大器：電路類型，操作原理。上的非反相運算放大器的放大器電路。方案的直流電壓放大器的運算放大器

本文將被認為是標準的放大器電路是一個運算放大器，並且是該裝置的操作的不同模式的示例。迄今為止，沒有控制單元的無法做到在不使用運算放大器的。這是一個真正的多功能工具，讓您與信號執行各種功能。關於它如何工作以及究竟是什麼使得它可能使此設備，你和學習上。

反相放大器

駕駛反相放大器運算放大器是很簡單的，你可以看到它的形象。其核心是一個運算放大器（連接類型它在本文中考慮）。此外，在這裡：

電阻器R1上的電壓降是存在於值是一樣的輸入。
在電阻器R2還具有電壓降 -它是相同的輸出。

在這種情況下，電阻值R2的輸出電壓比為相對於R1的輸入，但早在標誌。知道了電壓和電阻值可以計算出增益。要做到這一點，劃分輸出電壓與輸入電壓。在該運算放大器（開關電路也可以具有任何）可以具有相同的增益與類型無關。

反饋職位

工作反饋 - 現在一個關鍵的一點，你需要更詳細地了解。假設，在入口處有一定的張力。為簡單起見，計算將需要1 V的值還假定R1 = 10K，R2 = 100歐姆。

現在假設有一些不可預見的情況，因為它的輸出級電壓已經被設置為0V。其次，還有一個有趣的現象 - 兩個電阻開始對工作，他們一起從一個分壓器創建。在反相級的輸出保持在0.91 V.這允許OS固定不匹配的輸入，並且輸出電壓降低發生。因此，運算放大器的一個非常簡單的設計圖，它實現了傳感器的功能，例如信號放大。

而且這種變化將繼續到非常毛孔，只要被設置在輸出值是在10V就在這個時刻在運算放大器的電勢的輸入端是相等的穩定。他們將是相同的接地電位。在另一方面，如果該設備的輸出電壓將繼續下降，這將是在輸入電位小於-10 V變為比地面低。後果 - 輸出電壓開始增加。

在這種方案具有以下缺點： - 輸入阻抗非常小，特別是在與電壓增益的高值的放大器，如果反饋迴路閉合。一個設計，接下來討論的，剝奪了所有這些缺點。

非反相放大器

該圖示出了非反相放大器的圖是一個運算放大器。分析之後，我們可以得出幾個結論：

UA電壓值等於輸入。
與除法斷電壓UA，這是工作電壓輸出與R1和R1和R2的電阻的總和的比率。
在UA的值等於輸入電壓的情況下，增益是輸出電壓與輸入之比（或者可以是相對於電阻器R2和R1添加單元）。

這種結構就是所謂的非反相放大器，它具有幾乎無限的輸入阻抗。例如，為了運算放大器411系列它的價值 - 1012，至少。以及用於使用雙極型半導體晶體管，通常超過108歐姆運算放大器。這裡是級聯的輸出阻抗，以及在之前討論的方案是非常小 - 份額歐姆。它需要在與運算放大器執行計算電路加以考慮。

方案交流放大器

在文章中討論的兩個方案之前運行直流。但如果輸入信號源的通信質量和所述放大器提供交流電流，將用於在輸入端的電流提供接地。而你需要注意一個事實，即電流值的大小非常小。

在那裡有一個加強的交流信號必須減小增益以統一DC信號的情況。這是在電壓增益是非常大的情況下尤其如此。通過此，能夠減少顯著的剪切應力，這是考慮到輸入裝置的影響。

用於操作的電路與交流電壓的第二個例子

在該方案中，在-3dB處可以看到線路頻率17Hz。這似乎從電容器中的兩公斤的阻抗。因此，電容必須足夠大。

要建立交流電源時，應使用與運算放大器非反相型電路。他必須有足夠大的電壓增益。但這裡的電容可能太大，所以最好是停止使用。誠然，有必要選擇合適的剪切應力，它等同於零值。並且可以使用一個T形分隔並增加電路兩個電阻器的電阻值。

哪種方案最好使用

大多數開發商給他們優先於非反相放大器，因為它們在輸入阻抗非常高。和忽視的方案反轉型。但最後有一個巨大的優勢 - 它是不是最苛刻的運算放大器，這是它的“心臟”。

此外，特徵，事實上，他是好多了。並與一個假想的地面上的幫助可以輕鬆地將所有的信號，他們將不會有對方一定的影響。它可以在結構和運算放大器的DC放大電路中使用。這一切都取決於你的需求。

以及最近 - 在情況下，整個方案中，這裡所討論的，被連接到另一運算放大器的穩定的輸出。在這種情況下，輸入的阻抗並不重要 - 至少1千瓦，甚至10，雖然無窮大。在這種情況下，第一階段總是在關係到下一個服務宗旨。

駕駛中繼器

供電跟隨運算放大器類似於建立在雙極晶體管的發射極。並執行類似的功能。事實上，它是一個非反相放大器，其在所述第一電阻為無限大，並且所述第二為零。在這種情況下，增益統一。

但是也有一些在該技術僅用於中繼器電路特殊類型的運算放大器。他們有更好的表現 - 通常是高速。作為一個例子，如運算放大器OPA633，LM310，TL068。後者具有等的晶體管的主體，以及三個結論。很多時候，這些放大器被簡稱為緩衝區。它們具有絕緣體特性（非常高的輸入阻抗和非常低的輸出）的事實。關於建立在這個原則，電流放大器電路是運算放大器。

主動模式

事實上，它是這樣的，其中該運算放大器的輸出和輸入未過載的模式。如果輸入電路提供在輸出一個非常大的信號，它只是開始切斷集電極或發射極電壓的電平。但是，當輸出電壓被固定在切口的水平 - 的輸入OC電壓不改變。在這個規模不能比放大器級的供電電壓越大。

對於運算放大器大多數電路被計算，使得幅度小於電源電壓2。然而，這一切取決於什麼被用於具體地放大電路的運算放大器。同樣存在對可持續性的限制電流源的運算放大器的基礎上。

假設有源浮動負載一些電壓降。如果當前是正常行進方向，可以發現在第一負載奇怪。例如，一些perepolyusovannyh電池。這種設計可以用來獲得直流充電。

一些預防措施

簡單的放大器電壓的運算放大器（電路可以被選擇的話）可以由完全“在他的膝蓋。” 但需要考慮到一些特殊的功能。一定要確保在負反饋電路。它還說，它是不能接受的混淆非反相和所述放大器的反相輸入端。此外，必須有DC反饋鏈。否則，運算放大器將開始在飽和模式快速移動。

大部分的運算放大器的輸入差分電壓是在值非常小。非反相和反相輸入端之間的最大差值可以在任何連接電源被限制為5V的值。如果我們忽略這個詞，將在入口處的電流，這將導致一個事實，即電路的所有特性劣化的一個相當大的值。

在這種最壞的事情 - 在運算放大器的物理破壞。其結果是，它停止工作完全放大電路的運算放大器。

牢記

而且，當然，我們需要談談應遵循以確保運算放大器的穩定和持久的操作規則。

最重要的 - 杜具有非常高的電壓增益。並且如果在輸入端之間的電壓切換到共享毫伏，它的值的輸出可顯著變化。從運算放大器的輸出正在努力尋找，以確保輸入端之間的電壓差接近（理想情況下等於）零：據了解是非常重要的。

第二規則 - 運算放大器的電流消耗是非常小的，從字面上納安。如果輸入被設置為場效應晶體管，但估計PA中。由此可以得出結論，投入不消耗電流，無論什麼使用運算放大器電路 - 操作的原理是相同的。

但是，不要以為OU真的是不斷的輸入電壓的變化。在物理上，這項工作幾乎是不可能的，因為會有符合第二條規則。由於所有輸入運算放大器去評估。與外部通信電路的反饋被發送到從輸出的輸入電壓。結果 - 在運算放大器的輸入端之間是零的電壓差。

反饋概念

它是一種常見的概念，它已經在所有技術領域廣泛的意義上使用。在任何控制系統具有一個反饋迴路，該輸出信號與設定值（基準）比較。根據什麼當前值 - 沒有在正確的方向修正。其中，控制系統可以是任何東西，連一輛汽車，在道路上行駛。

駕駛員踩下剎車，反饋是 - 減速的開始。通過這樣一個簡單的例子類比，我們可以更好地了解電子電路的反饋。負反饋 - 它，如果踩下制動踏板的汽車加速時。

反饋電子器件是在其期間從輸出到輸入信號中發生的傳輸的處理。因此，存在解決也對輸入信號。一方面，它是不是很明智的想法，實際上它可能是從外面看起來，這大大降低了增益。這樣的評論，順便說一下，在電子產品開發的反饋收到的創始人。但是，有必要在其上運算放大器的影響更詳細地了解 - 考慮實際電路。而且它變得清晰，它是真實的，稍微降低增益，但可以讓你提高其他幾個選項：

平滑的頻率響應（導致其必要）。
它允許預測放大器的行為。
能夠消除非線性和信號失真。

在更多的反饋（我們正在談論的負），在以開放的OS放大器性能的影響較小。結果 - 所有的參數在電路的哪些屬性僅僅依賴。

這是值得關注的，在一個模式下運行了很深刻的所有反饋運算放大器的事實。電壓增益（其開環），甚至可以達到幾百萬。因此，放大器電路為運算放大器是在電源和輸入信號電平的所有參數的順應性非常苛刻。