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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Aplicación práctica de amplificadores operacionales. Parte uno. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Entonces - amplificador operacional. Además, lo llamaremos OU, de lo contrario, es muy perezoso escribirlo completamente cada vez. En los diagramas esquemáticos, con mayor frecuencia, se indica de la siguiente manera:
La figura muestra las tres conclusiones más importantes del amplificador operacional: dos entradas y una salida. Por supuesto, también hay pines de alimentación y, a veces, pines de corrección de frecuencia, aunque este último se está volviendo menos común: la mayoría de los amplificadores operacionales modernos lo tienen incorporado. Las dos entradas del amplificador operacional: inversora y no inversora, se denominan así por sus propiedades inherentes. Si aplicamos una señal a la entrada de inversión, en la salida obtendremos una señal invertida, es decir, una señal con un cambio de fase de 180 grados: una imagen especular; si aplicamos una señal a la entrada No inversora, en la salida obtendremos una señal de cambio de fase. Además de las conclusiones principales, también hay tres propiedades principales del amplificador operacional: puede llamarlas TriO (u OOO, como desee): resistencia de entrada muy alta, ganancia muy alta (10000 o más), salida muy baja resistencia. Otro parámetro muy importante del amplificador operacional se denomina velocidad de respuesta del voltaje de salida (tasa de respuesta en burgués). En realidad, denota la velocidad de este amplificador operacional: qué tan rápido puede cambiar el voltaje de salida cuando cambia en la entrada. Este parámetro se mide en voltios por segundo (V/s). Este parámetro es importante principalmente para los camaradas que diseñan frecuencias ultrasónicas, porque si el amplificador operacional no es lo suficientemente rápido, no se mantendrá al día con el voltaje de entrada a altas frecuencias y se producirá una distorsión no lineal considerable. La mayoría de los amplificadores operacionales de uso general modernos tienen una velocidad de respuesta de 10 V/μs o más. Para amplificadores operacionales de alta velocidad, este parámetro puede alcanzar un valor de 1000 V / μs. Puede evaluar si este o aquel amplificador operacional es adecuado para sus propósitos en términos de velocidad de respuesta de la señal utilizando la fórmula:
donde, fmax es la frecuencia de la señal sinusoidal, Vmax es la velocidad de respuesta de la señal, Vout es el voltaje de salida máximo. Bueno, no tiremos más del gato por la cola, vayamos a la tarea principal de esta obra: dónde, de hecho, estas cosas geniales se pueden pegar y qué se puede obtener de ellas. El primer esquema para encender el sistema operativo: amplificador inversor.
El circuito amplificador de amplificador operacional más popular y común. La señal de entrada se aplica a la entrada inversora y la entrada no inversora se conecta a tierra. La ganancia está determinada por la relación de las resistencias R1 y R2 y se calcula mediante la fórmula:
¿Por qué "menos"? Porque, como recordamos, en un amplificador inversor, la fase de la señal de salida es "espejo" a la fase de la entrada. La resistencia de entrada está determinada por la resistencia R1. Si su resistencia es, por ejemplo, de 100 kOhm, entonces la impedancia de entrada del amplificador será de 100 kOhm. El siguiente esquema es amplificador inversor con mayor impedancia de entrada. El circuito anterior es bueno para todos, con la excepción de un matiz: la relación de resistencia de entrada y ganancia puede no ser adecuada para la implementación de un proyecto específico. Después de todo, qué sucede: digamos que necesitamos un amplificador con K = 100. Luego, en función del hecho de que los valores de las resistencias deben estar dentro de límites razonables, tomamos R2 \u1d 1MΩ y R10 \u10d XNUMXkΩ. Es decir, la impedancia de entrada del amplificador será de XNUMX kOhm, que en algunos casos no es suficiente. En estos mismos casos, se puede aplicar el siguiente esquema:
En este caso, la ganancia se calcula mediante la siguiente fórmula:
Es decir, con la misma ganancia, se puede aumentar la resistencia R1 y, por lo tanto, también se puede aumentar la impedancia de entrada del amplificador. Vayamos más allá - amplificador no inversor. Se parece a esto:
El factor de ganancia se define como sigue:
En este caso, como puede ver, no hay inconvenientes: la fase de la señal en la entrada y en la salida es la misma. La principal diferencia con el amplificador inversor es la mayor resistencia de entrada, que puede alcanzar los 10 MΩ y más. Si, al implementar este circuito en diseños prácticos, es necesario prever el desacoplamiento de CC de las etapas anteriores: para instalar un condensador de separación, debe conectar una resistencia con una resistencia de aproximadamente 100 kOhm entre la entrada de la op- amp y el cable común, como se muestra en la figura.
Si esto no se hace, entonces el amplificador operacional se sobreexcitará y no obtendrá nada sensato de él. Bueno, excepto por la mitad de la potencia de salida. Amplificador de ganancia variable.
Tomemos R1=R2=R3=R. E introducimos alguna variable A, que puede tomar valores de 1 a 0, dependiendo del giro de la resistencia variable R3. Entonces la ganancia se puede definir de la siguiente manera: K=2A-1 La resistencia de entrada es prácticamente independiente de la posición del control deslizante de resistencia variable. Entonces, descubrimos los amplificadores, luego tenemos de acuerdo con el plan, filtros. Publicación: radiokot.ru
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