Subiecte:
- Introducere amplificatorului operațional
- Amplificator inventiv
- Amplificator neinventator
- Diferență / Amplificator diferențial
- Adăugător de inventar
Introducere amplificatorului operațional:
Opamp înseamnă amplificator operațional; în olandeză aceasta înseamnă: amplificator operațional. Amplificatoarele operaționale sunt utilizate în circuite integrate (cum ar fi pe plăcile de circuite imprimate din computere) cu un factor de câștig foarte mare, care amplifică tensiunea de intrare (de exemplu, a unui senzor). Semnalul amplificat este apoi potrivit ca semnal de intrare pentru un dispozitiv de control, cum ar fi ECU. Factorul de amplificare poate fi de până la 100.000 și mai mult.
Factorul de amplificare poate fi redus prin utilizarea rezistențelor, astfel încât tensiunea de ieșire să nu depășească niciodată valoarea maximă (anterior).
Figura prezintă simbolul unui amplificator operațional. Conexiunile VS + și VS – sunt adesea omise.
Când apare o diferență de tensiune pe amplificatorul operațional și tensiunea pe + este mai mare decât pe -, tensiunea de ieșire este amplificată. În schimb, când – este mai mare decât +, tensiunea de ieșire este amplificată negativ. Acesta poate fi folosit în mod conștient cu un amplificator inventiv. Cu un amplificator inventat, tensiunea de ieșire va fi negativă. Semnele plus și minus din imaginea amplificatorului operațional vor alterna și ele. Așa cum este descris acum amplificatorul operațional, este un amplificator care nu a fost inventat. Tensiunea de ieșire va fi pozitivă.
Inventarea amplificatorului operațional:
Intrarea pozitivă a amplificatorului operațional este conectată la masă. Prin urmare, tensiunea pozitivă este întotdeauna 0. Valorile rezistenței determină factorul de amplificare (A). Tensiunea „U in” poate fi un semnal al senzorului care este amplificat la ECU care este conectat la ieșirea U out.
Cu un amplificator operațional inventat, factorul de amplificare poate fi calculat cu următoarea formulă:
Urmează acum un exemplu de calcul cu U in = 1 Volt și U in = 4 Volți. Prin înmulțirea transversală a fracțiilor, tensiunea U in este înmulțită cu factorul de amplificare. Aceasta calculează tensiunea de ieșire (U out).
Când factorul de câștig este crescut (de exemplu la 100) veți vedea că, cu o creștere minimă a U in, U out crește foarte repede. Nu uitați niciodată că tensiunea de ieșire a amplificatorului operațional inventat este negativă.
R1 = 10kΩ = 10000Ω
R2 = 20kΩ = 20000Ω
Amplificator operațional neinventant:
Comparați amplificatorul operațional care nu a fost inventat cu amplificatorul operațional inventator. Diferența este, așa cum sugerează și numele, că acest amplificator operațional nu inventează (inversează) tensiunea. Tensiunea de ieșire este deci pozitivă. Efectuăm următorul calcul într-un mod simplu, prin înmulțirea factorului de amplificare A cu tensiunea de intrare.
R1 = 10kΩ = 10000Ω
R2 = 20kΩ = 20000Ω
Diferență / Amplificator diferențial:
Amplificatorul diferență/diferențial compară cele 2 semnale de intrare (U în 1 și U în 2) și apoi le amplifică. Figura de mai jos compară tensiunile U în 1 și U în 2. Acestea sunt de 2 și 4 volți. Diferența dintre acestea este de 2 volți. Acest lucru este amplificat de factorul de câștig, care depinde de valorile rezistenței R1 și R2:
U în 1 = 2 volți
U în 2 = 4 volți
R1 = 10kΩ
R2 = 20kΩ
R3 = 10kΩ
R4 = 20kΩ
Adăugător de inventar:
Calcularea sumatorului inventator se poate face în două moduri. Cel mai simplu mod este dacă rezistențele R2, R1 și R2 au toate aceleași valori de rezistență ca în exemplu (modul 3). Dacă aceste rezistențe sunt inegale între ele (de exemplu, R2 are o valoare diferită de R1 și R2), atunci ar trebui utilizată metoda 3:
U în 1 = 0,1 volți
U în 2 = 0,2 volți
U în 3 = 0,3 volți
R1 = 2,5 kΩ
R2 = 2,5 kΩ
R3 = 2,5 kΩ
R4 = 10 kΩ
Calea 1 (R1, R2 și R3 nu sunt egale)
Calea 2 (R1, R2 și R3 sunt egale)
