Emner:
- Op amp introduksjon
- Oppfinnsom forsterker
- Ikke-oppfinnende forsterker
- Differens / Differensialforsterker
- Inventar adder
Op amp introduksjon:
Opamp står for operasjonsforsterker; på nederlandsk betyr dette: operasjonsforsterker. Op-forsterkere brukes i integrerte kretser (som på trykte kretskort i datamaskiner) med en veldig høy forsterkningsfaktor, som forsterker inngangsspenningen (f.eks. til en sensor). Det forsterkede signalet er da egnet som inngangssignal for en kontrollenhet, slik som ECU. Forsterkningsfaktoren kan være så høy som 100.000 XNUMX og mer.
Forsterkningsfaktoren kan reduseres ved å bruke motstander, slik at utgangsspenningen aldri kan overstige (tidligere) maksimalverdi.
Figuren viser symbolet på en op-forsterker. Forbindelsene VS + og VS – er ofte utelatt.
Når det oppstår en spenningsforskjell over operasjonsforsterkeren og spenningen på + er større enn på -, forsterkes utgangsspenningen. Motsatt, når – er større enn +, blir utgangsspenningen negativt forsterket. Dette kan bevisst brukes med en oppfinnsom forsterker. Med en oppfinnerforsterker vil utgangsspenningen være negativ. Pluss- og minustegnene i op amp-bildet vil også veksle. Slik op-forsterkeren nå er avbildet, er det en ikke-oppfinnende forsterker. Utgangsspenningen vil være positiv.
Oppfinner op amp:
Den positive inngangen til op-forsterkeren er koblet til jord. Den positive spenningen er derfor alltid 0. Resistansverdiene bestemmer forsterkningsfaktoren (A). Spenningen "U inn" kan være et sensorsignal som forsterkes til ECU-en som er koblet til U-utgangen.
Med en oppfinnende op-forsterker kan forsterkningsfaktoren beregnes med følgende formel:
Et regneeksempel følger nå med U in = 1 Volt og U in = 4 Volt. Ved å multiplisere brøkene på kryss og tvers, multipliseres spenningen U in med forsterkningsfaktoren. Dette beregner utgangsspenningen (U ut).
Når forsterkningsfaktoren økes (for eksempel til 100) vil du se at med en minimal økning i U inn, øker U ut veldig raskt. Glem aldri at utgangsspenningen til den oppfinnende op-forsterkeren er negativ.
R1 = 10kΩ = 10000Ω
R2 = 20kΩ = 20000Ω
Ikke-oppfinnende op amp:
Sammenlign den ikke-oppfinnende op-forsterkeren med den oppfinnende op-forsterkeren. Forskjellen er, som navnet tilsier, at denne operasjonsforsterkeren ikke finner opp (reverserer) spenningen. Den utgående spenningen er derfor positiv. Vi utfører følgende beregning på en enkel måte, ved å multiplisere forsterkningsfaktoren A med inngangsspenningen.
R1 = 10kΩ = 10000Ω
R2 = 20kΩ = 20000Ω
Differens / differensialforsterker:
Differens/differensialforsterkeren sammenligner de 2 inngangssignalene (U i 1 og U i 2) og forsterker dem deretter. Figuren nedenfor sammenligner spenningene U i 1 og U i 2. Disse er 2 og 4 volt. Forskjellen mellom disse er 2 volt. Dette forsterkes av forsterkningsfaktoren, som avhenger av motstandsverdiene R1 og R2:
U i 1 = 2 Volt
U i 2 = 4 Volt
R1 = 10kΩ
R2 = 20kΩ
R3 = 10kΩ
R4 = 20kΩ
Inventar adderer:
Beregning av den oppfinnende addereren kan gjøres på to måter. Den enkleste måten er hvis motstandene R2, R1 og R2 alle har samme motstandsverdier som i eksempelet (måte 3). Hvis disse motstandene er ulik med hverandre (f.eks. R2 har en annen verdi enn R1 og R2), bør metode 3 brukes:
U i 1 = 0,1 Volt
U i 2 = 0,2 Volt
U i 3 = 0,3 Volt
R1 = 2,5 kΩ
R2 = 2,5 kΩ
R3 = 2,5 kΩ
R4 = 10 kΩ
Vei 1 (R1, R2 og R3 er ikke like)
Vei 2 (R1, R2 og R3 er like)
