Предметы:
- Знакомство с операционным усилителем
- Изобретательский усилитель
- Усилитель, не изобретающий изобретения
- Разница / Дифференциальный усилитель
- Сумматор инвентаря
Введение в операционный усилитель:
Операционный усилитель означает операционный усилитель; по-голландски это означает: операционный усилитель. Операционные усилители используются в интегральных схемах (например, на печатных платах компьютеров) с очень высоким коэффициентом усиления, который усиливает входное напряжение (например, датчика). Усиленный сигнал затем подходит в качестве входного сигнала для устройства управления, такого как ЭБУ. Коэффициент усиления может достигать 100.000 XNUMX и более.
Коэффициент усиления можно уменьшить с помощью резисторов, чтобы выходное напряжение никогда не превышало (ранее) максимальное значение.
На рисунке изображен символ операционного усилителя. Соединения VS+ и VS – часто опускаются.
Когда на ОУ возникает разность напряжений и напряжение на + больше, чем на -, выходное напряжение усиливается. И наоборот, когда – больше, чем +, выходное напряжение усиливается отрицательно. Это можно сознательно использовать с изобретательским усилителем. У изобретательного усилителя выходное напряжение будет отрицательным. Знаки плюс и минус на картинке ОУ также будут чередоваться. В том виде, в каком сейчас изображен операционный усилитель, это усилитель, не изобретающий изобретения. Выходное напряжение будет положительным.
Изобретение операционного усилителя:
Положительный вход операционного усилителя подключен к земле. Поэтому положительное напряжение всегда равно 0. Значения сопротивления определяют коэффициент усиления (А). Напряжение «U in» может представлять собой сигнал датчика, который усиливается в ЭБУ, подключенном к выходу U out.
При изобретении операционного усилителя коэффициент усиления можно рассчитать по следующей формуле:
Далее следует пример расчета с U in = 1 Вольт и U in = 4 Вольт. Перемножив дроби крест-накрест, напряжение U вх умножают на коэффициент усиления. При этом рассчитывается выходное напряжение (U out).
При увеличении коэффициента усиления (например, до 100) вы увидите, что при минимальном увеличении U in U out увеличивается очень быстро. Никогда не забывайте, что выходное напряжение изобретенного операционного усилителя отрицательное.
R1 = 10 кОм = 10000 XNUMX Ом
R2 = 20 кОм = 20000 XNUMX Ом
Неизобретательный операционный усилитель:
Сравните не изобретавший операционный усилитель с изобретающим операционным усилителем. Разница в том, что, как следует из названия, этот операционный усилитель не создает (не меняет) напряжение. Следовательно, выходное напряжение положительное. Следующий расчет мы выполним простым способом, умножив коэффициент усиления A на входное напряжение.
R1 = 10 кОм = 10000 XNUMX Ом
R2 = 20 кОм = 20000 XNUMX Ом
Разница/Дифференциальный усилитель:
Разностный/дифференциальный усилитель сравнивает два входных сигнала (U в 2 и U в 1), а затем усиливает их. На рисунке ниже сравниваются напряжения U в 2 и U в 1. Это 2 и 2 Вольта. Разница между ними составляет 4 Вольта. Это усиливается коэффициентом усиления, который зависит от значений сопротивлений R2 и R1:
U в 1 = 2 Вольта
U в 2 = 4 Вольта
R1 = 10 кОм
R2 = 20 кОм
R3 = 10 кОм
R4 = 20 кОм
Сумматор инвентаря:
Вычисление изобретательского сумматора можно осуществить двумя способами. Проще всего, если резисторы R2, R1 и R2 будут иметь одинаковые значения сопротивления, как в примере (способ 3). Если эти резисторы не равны друг другу (например, R2 имеет другое значение, чем R1 и R2), то следует использовать метод 3:
U в 1 = 0,1 Вольта
U в 2 = 0,2 Вольта
U в 3 = 0,3 Вольта
R1 = 2,5 кОм
R2 = 2,5 кОм
R3 = 2,5 кОм
R4 = 10 кОм
Способ 1 (R1, R2 и R3 не равны)
Способ 2 (R1, R2 и R3 равны)
