Elektronik Komponenter: Den ideala op Amp - dummies

Om du läser om op amps på webben eller i en elektronik bok kommer du utan tvekan att komma över termen perfekt op amp. En ideal amp amp är en hypotetisk op amp med vissa egenskaper som verkliga ampere strävar efter att uppnå. Real-ampere ligger mycket nära den ideala op ampen, men ingen upp-förstärkare uppnår faktiskt perfektionen av en ideal amp amp.

Beroende på vilken lista du läser har en ideal op amp någonstans mellan två och sju egenskaper, vars viktigaste är

• Oändlig öppen slinga vinst: Den öppna slingans förstärkning i en op amp är väldigt stor - i storleksordningen tiotals eller till och med hundratusentals. I en ideell förstärkare är den öppna slingans förstärkning oändlig, vilket innebär att någon spänningsskillnad på de två ingångarna kommer att resultera i en oändlig spänning på utgången.

  I reala ampere är utspänningen begränsad av strömförsörjningsspänningen. Eftersom utspänningen inte kan vara oändlig, kan förstärkningen inte heller vara oändlig.

• Oändlig ingångsimpedans: Impedans representerar en krets motstånd mot strömflödet, om strömmen växlar eller direkt. I en idealisk förstärkare är impedansen hos de två ingångsterminalerna oändlig, vilket innebär att ingen ström går in i OP-ampen från ingångarna. Ingångarna kan se och reagera på spänningen, men den spänningen kan inte skjuta någon ström i op amp.

  Vad det betyder i praktiken är att op amp har ingen effekt på ingångsspänningen. I en verklig op amp, läcker en liten mängd ström - vanligtvis några miljarder eller mindre - in i ampereens ingångskretsar.

• Noll utgångsimpedans: I en ideal amp amp har utgångskretsarna noll intern impedans, vilket betyder att spänningen från utsignalen är densamma oavsett vilken belastning som läggs på den av kretsen till vilken utgången är ansluten.

  I själva verket har de flesta op amps en utgångsimpedans på några ohm, vilket betyder att den faktiska spänningen som utmatas av utgångsterminalen kommer att variera en liten mängd beroende på belastningen som är kopplad till utgången.

• Zero offset spänning: offset spänning är mängden spänning vid utgången när de två ingångarna är exakt samma. Om du ansluter båda ingångarna till marken ska det till exempel vara exakt 0 V vid utgången.

  I verkligheten har real-world ampere en mycket liten spänning på utgången även när båda ingångarna är jordade, anslutna till varandra eller inte anslutna till någonting alls. För de flesta op ampar är denna offset spänning bara några millivolts.

• Oändlig bandbredd: Termen bandbredd avser frekvensområdet för växelströmsfrekvenser inom vilka en op amp kan exakt förstärka. I en ideell förstärkare har frekvensen av ingångssignalen ingen effekt på hur uppförstärkaren uppträder. I realtidsförstärkare förstärker op amp inte en bra frekvens över en viss frekvens - vanligtvis några megahertz (miljontals cykler per sekund).

Egenskaperna summeras ofta med följande två "gyllene regler" på ampere:

1. Utgången försöker göra vad som är nödvändigt för att göra spänningsskillnaden mellan ingångarna noll.

   Denna regel, som endast gäller för slutna kretsförstärkarkretsar, innebär att återkopplingen som skickas från utgången till ingången gör att de två ingångsspänningarna blir samma.

2. Inmatningen drar ingen ström.

   Den här regeln betyder att ingångsklämmorna ser på spänningen placerad över dem men tillåter inte att någon ström går in i op amp.

Även om ingen verklig op amp kan uppfylla kraven på den ideala op amp, kommer de flesta ganska nära. Nästan nog, att du säkert kan designa en op amp-krets som om op amparna var idealiska. I synnerhet gäller de två gyllene reglerna: Feedbacken kommer att utjämna ingångsspänningarna, och op ampten drar ingen ström från ingången.