Componente electronice: Ce sunt amplificatoarele operaționale? - manechinuri

Un op amp este un circuit amplificator electronic sensibil care este proiectat să amplifice diferența a două tensiuni de intrare. Astfel, un amplificator op are două intrări și o ieșire. Tensiunea de ieșire este adesea de zeci sau chiar sute de mii de ori mai mare decât diferența dintre tensiunile de intrare.

Pe plan intern, cele mai simple op amperoare sunt compuse din zeci de tranzistori, iar soiurile mai complicate au mult mai multe. Dar puteți ignora circuitele interne și tratați-l doar ca un dispozitiv la îndemână pe care îl puteți folosi fără să înțelegeți cum funcționează.

Următoarele descrie funcția fiecărei conexiuni indicate în simbolul schematic:

• + V și -V: Alimentarea cu energie este asigurată prin intermediul a doi pini cu etichetă de obicei + V și -V. (Aceste pini pot fi etichetați V _{s +} și V _{s -} .) Majoritatea op amperilor necesită o sursă de tensiune pozitivă și negativă, V până la 18 V.

  Acest tip de sursă de alimentare se numește alimentare separată . Indică faptul că sunt necesare atât tensiunea pozitivă, cât și tensiunea negativă. 6 V, de exemplu, înseamnă că sunt necesare atât +6 V cât și -6 V.

  Aveți posibilitatea să construiți o alimentare separată prin utilizarea a două baterii conectate la capăt. Aici sunt conectate două baterii de 9 V pentru a crea o sursă de 9 V. Rețineți că valorile +9 V și -9 V sunt măsurate față de sol, care este accesat între cele două baterii

  

  Anumiți op amperi nu necesită surse de alimentare cu tensiune joasă. Amplificatoarele optice care folosesc surse de alimentare unice au un terminal de masă în loc de terminal -V.

• V _out : Ieșirea amplificatorului este luată de la terminalul V _out . Tensiunea la borna de ieșire poate fi pozitivă sau negativă, în funcție de diferența de tensiune dintre cele două borne de intrare. Tensiunea maximă este de obicei cu câteva volți mai mică decât tensiunea de alimentare la bornele + V și -V. Astfel, dacă sursa de alimentare pentru un amperi op este de 9 V, puterea maximă va fi de 7 V sau 8 V.

  Majoritatea op amperilor pot manipula doar o cantitate mică de curent prin terminalul de ieșire - de obicei, în vecinătate de 25 mA sau mai puțin. Ieșirea este trecută printr-o rezistență externă, denumită R _L . Celălalt capăt al acestei rezistențe este conectat la sol. Astfel, curentul de ieșire care trece prin amperi op trebuie în cele din urmă să ajungă la sol.

  

• V ₊ și V _- : Cele două intrări sunt terminalele V ₊ și V _- . Aceste terminale sunt uneori identificate prin semne + și - în interiorul triunghiului.Intrările se numesc intrări diferențiale deoarece tensiunea de ieșire, care apare pe terminalul , depinde de diferența dintre tensiunea terminalelor + și -.

  Pentru cele mai multe amperi op, tensiunea maximă admisă de intrare este puțin mai mică decât tensiunea maximă de alimentare. 12 V este o limită tipică. Amintiți-vă, totuși, că diferența dintre cele două tensiuni de intrare este ceea ce un amplificator op amplifică. În multe cazuri, cele două tensiuni de intrare sunt foarte apropiate, deci diferența este foarte mică.

  Polaritatea ieșirii op-amp depinde de polaritatea diferenței dintre intrările V ₊ și V _- . Dacă V ₊ este mai mare decât V _- , ieșirea va fi o tensiune pozitivă, dar dacă V ₊ , ieșirea va fi o tensiune negativă. _{În multe circuite op-amp, o intrare este conectată la masă. Dacă intrarea V} +

  este legată la pământ, polaritatea de ieșire este întotdeauna opusă polarității tensiunii de intrare de pe terminalul V _- . _{Cu alte cuvinte, tensiunea negativă pe V} -

  va da tensiune pozitivă pe V _out , iar tensiunea pozitivă pe V _{- out} . Din acest motiv, intrarea V _- este denumită adesea _{intrarea de inversare} deoarece polaritatea sa este inversată în ieșire. Dacă, pe de altă parte, intrarea V -

  este conectată la sol, polaritatea ieșirii este aceeași cu polaritatea tensiunii de intrare aplicată la V ₊ . Astfel, dacă V ₊ este pozitiv, V _out va fi pozitiv; dacă V ₊ este negativă, V _out va fi negativă. Din acest motiv, intrarea V ₊ este denumită _{intrare neinversivă} deoarece polaritatea acesteia este aceeași la ieșire - adică tensiunea de intrare V - _nu inversat.