Elektronik Komponenter: Vad är Operationsförstärkare? - dummies

En amp amp är en superkänslig elektronisk förstärkarkrets som är utformad för att förstärka skillnaden mellan två ingångsspänningar. Således har en op amp två ingångar och en utgång. Utgångsspänningen är ofta tiotals eller till och med hundratusentals gånger större än skillnaden i ingångsspänningarna.

Internt består de enklaste op amparna av flera dussin transistorer, och mer komplicerade sorter har många fler. Men du kan ignorera den interna kretsen och bara behandla den som en praktisk enhet du kan använda utan att förstå hur det fungerar.

Nedan beskrivs funktionen för var och en av de anslutningar som visas i den schematiska symbolen:

• + V och -V: Strömförsörjningen tillhandahålls via två stift som vanligtvis är märkta + V och -V. (Dessa stiften kan vara märkta V _{s +} och V _{s -} istället.) De flesta op ampar kräver både en positiv och en negativ spänningsaggregat, med spänningar som vanligtvis sträcker sig från 6 V till 18 V.

  Denna typ av strömförsörjning kallas en delad matning. Indikerar att både positiv spänning och negativ spänning krävs. 6 V betyder till exempel att både +6 V och -6 V är nödvändiga.

  Du kan bygga en splitförsörjning genom att använda två batterier som är anslutna till änden. Här är två 9 V-batterier anslutna för att skapa en 9 V-strömförsörjning. Observera att +9 V och -9 V mäts i förhållande till marken, vilket är tillgängligt mellan de två batterierna

  

  Några op ampar kräver inte spänningsaggregat. Op ampere som använder enstaka nätaggregat har en jordkabel i stället för en -V-terminal.

• V _ut : Utgången på op ampet tas från V _ut -terminalen. Spänningen vid utgången kan vara positiv eller negativ beroende på spänningsskillnaden mellan de två ingångarna. Maximal spänning är vanligen ett fåtal volt mindre än matningsspänningen vid + V och -V-terminalerna. Om strömförsörjningen för en förstärkare är 9 V, kommer den maximala effekten att vara cirka 7 V eller 8 V.

  De flesta ampere kan bara hantera en liten ström genom utgångskontakten - vanligtvis i grannskapet av 25 mA eller mindre. Utgången passerar genom ett yttre motstånd, betecknat R _L . Den andra änden av detta motstånd är ansluten till marken. Sålunda måste utgångsströmmen som flyter genom op ampet så småningom hamna i marken.

  

• V ₊ och V _- : De två ingångarna är terminalerna V ₊ och V _- . Dessa terminaler identifieras ibland av + och - tecken inuti triangeln.Ingångarna kallas differentialingångar eftersom utgångsspänningen, som visas på terminalen V _ut , beror på skillnaden mellan spänningen på + och - terminalerna.

  För de flesta op ampere är den maximala tillåtna ingångsspänningen lite mindre än den maximala strömförsörjningsspänningen. 12 V är en typisk gräns. Kom ihåg att skillnaden mellan de två ingångsspänningarna är vad en förstärkare förstärker. I många fall är de två ingångsspänningarna mycket nära, så skillnaden är väldigt liten.

  Polariteten för ampereffekten beror på polariteten av skillnaden mellan ingångarna V ₊ och V _- . Om V ₊ är större än V _- så kommer utsignalen att vara en positiv spänning, men om V ₊ är mindre än V _{- <, kommer utsignalen att vara en negativ spänning.} I många op-amp-kretsar är en ingång ansluten till jord. Om V

  + _{ingången är jordad är utgångspolariteten alltid motsatt av polariteten hos ingångsspänningen på terminalen V} - . Med andra ord kommer negativ spänning på V

  - _{att ge positiv spänning på V} ut _{och positiv spänning på V} - _{ger negativ spänning på V} ut _{. Av denna anledning kallas V} - _{ingången ofta} inverteringsingången eftersom dess polaritet är inverterad i utgången. Om däremot ingången V

  - _{är ansluten till marken, är polariteten för utgången densamma som polariteten hos ingångsspänningen som appliceras på V} + _{. Om V} + _{är positiv är V} ut _{således positiv; om V} + _{är negativ, kommer V} ut _{att vara negativ. Därför kallas V} + _ingången icke-inverterande ingången eftersom dess polaritet är densamma i utgången - det vill säga ingångsspänningen V - _är inte inverterad.