¿Qué es un amplificador operacional?

En electrónica de radio y microcircuitos, el amplificador operacional (op-amp) se usa ampliamente. Posee excelentes características técnicas (TX) para amplificación de señal. Para comprender el alcance del sistema operativo, debe conocer su principio de funcionamiento, el diagrama de conexión y el TX principal.

¿Qué es un amplificador operacional?

OU: un circuito integrado (IC), cuyo objetivo principal es amplificar el valor de la corriente continua. Tiene una sola salida, que se llama diferencial. Esta salida tiene un alto factor de amplificación de señal (Ky). Los amplificadores operacionales se utilizan principalmente en la construcción de circuitos con retroalimentación negativa (NFB), que, con la ganancia principal TX, determina Ku del circuito original. Los amplificadores operacionales se utilizan no solo en forma de circuitos integrados individuales, sino también en diferentes bloques de dispositivos complejos.

El amplificador operacional tiene 2 entradas y 1 salida, y también tiene salidas para conectar una fuente de alimentación (IP). El principio de funcionamiento de un amplificador operacional es simple. Hay 2 reglas tomadas como base.Las reglas describen los procesos simples de la operación de IC que tienen lugar en el sistema operativo, y cómo funciona el IC es claro incluso para los tontos. En la salida, la diferencia de voltaje (U) es 0, y las entradas del amplificador operacional casi no consumen corriente (I). Una entrada se denomina no inversora (V+) y la otra inversora (V-). Además, las entradas del amplificador operacional tienen una alta resistencia (R) y casi no consumen I.

El chip compara los valores U en las entradas y emite una señal, preamplificándola. Ku OU tiene un valor alto, llegando a 1000000. Si se aplica una U baja a la entrada, en la salida es posible obtener un valor igual a U de la fuente de alimentación (Uip). Si U en la entrada V+ es mayor que en V-, entonces la salida será el valor positivo máximo. Cuando se alimenta con una U positiva de la entrada inversora, la salida tendrá un voltaje negativo máximo.

El principal requisito para el funcionamiento del SO es el uso de una IP bipolar. Es posible usar una IP unipolar, pero las capacidades del amplificador operacional están severamente limitadas. Si usa una batería y toma su lado positivo como 0, al medir los valores, obtiene 1.5 V. Si toma 2 baterías y las conecta en serie, se agregará U, es decir, el dispositivo mostrará 3 V.

Si tomamos el terminal negativo de la batería como cero, entonces el dispositivo mostrará 3 V. De lo contrario, si tomamos el terminal positivo como 0, entonces obtenemos -3 V. Cuando usamos el punto entre las dos baterías como cero, obtener una IP bipolar primitiva. Puede verificar el estado del amplificador operacional solo cuando lo conecta al circuito.

Tipos y símbolos en el diagrama.

Con el desarrollo de los circuitos eléctricos, los amplificadores operacionales se mejoran constantemente y aparecen nuevos modelos.

Clasificación por aplicación:

1. Industrial es una opción barata.
2. Precisión (equipo de medición preciso).
3. Electrométrico (pequeño valor de Iin).
4. Micropotencia (consumo de pequeña I potencia).
5. Programable (las corrientes se ajustan mediante I externa).
6. Potente o de alta corriente (dando un mayor valor de I al consumidor).
7. Baja tensión (operar a U<3 V).
8. Alto voltaje (diseñado para altos valores de U).
9. Respuesta rápida (alta velocidad de respuesta y frecuencia de ganancia).
10. Con bajo nivel de ruido.
11. Tipo sónico (armónicos bajos).
12. Para alimentación eléctrica bipolar y unipolar.
13. Diferencia (capaz de medir U bajo con ruido alto). Utilizado en derivaciones.
14. Cascadas amplificadoras del tipo acabado.
15. Especializado.

Según las señales de entrada, los amplificadores operacionales se dividen en 2 tipos:

1. Con 2 entradas.
2. Con 3 entradas. La entrada 3 se utiliza para ampliar la funcionalidad. Tiene un OOS interno.

El circuito del amplificador operacional es bastante complicado y no tiene sentido fabricarlo, y el radioaficionado solo necesita conocer el circuito de conmutación del amplificador operacional correcto, pero para esto debe comprender la decodificación de sus conclusiones.

Las principales designaciones de los hallazgos del IC:

1. V+ es una entrada no inversora.
2. V- - entrada inversora.
3. Vout - salida Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - terminal positivo de la IP.
4. Vs- (Vss, Vee, Vcc-) - menos IP.

En casi cualquier amplificador operacional hay 5 conclusiones. Sin embargo, algunas variedades pueden carecer de la V-. Hay modelos que tienen conclusiones adicionales que amplían las capacidades del amplificador operacional.

Las conclusiones para el suministro de energía no tienen que estar marcadas, porque. esto aumenta la legibilidad del diagrama. La salida de potencia del terminal o polo positivo del IP se encuentra en la parte superior del circuito.

Características principales

Los amplificadores operacionales, al igual que otros componentes de radio, tienen TX, que se pueden dividir en tipos:

1. amplificando
2. Aporte.
3. Fines de semana.
4. Energía.
5. Deriva.
6. Frecuencia.
7. actuación.

La ganancia es la característica principal del amplificador operacional. Se caracteriza por la relación entre la señal de salida y la entrada. También se le llama amplitud, o transferencia TX, que se presenta en forma de gráficos de dependencia. La entrada incluye todos los valores para la entrada del amplificador operacional: Rin, corrientes de polarización (Ism) y desplazamiento (Iin), deriva y diferencial máximo de entrada U (Udifmax).
Icm se utiliza para operar el amplificador operacional en las entradas. Se necesita Iin para el funcionamiento de la etapa de entrada del amplificador operacional. Iin shift: la diferencia Icm para 2 semiconductores de entrada del amplificador operacional.

Durante la construcción de circuitos, estos I deben tenerse en cuenta al conectar resistencias. Si no se tiene en cuenta Iin, esto puede conducir a la creación de un diferencial U, lo que provocará un funcionamiento incorrecto del amplificador operacional.
Udifmax - U, que se alimenta entre las entradas del amplificador operacional. Su valor caracteriza la exclusión de daños a los semiconductores de la cascada diferencial.

Para una protección confiable entre las entradas del amplificador operacional, se conectan 2 diodos y un diodo zener en antiparalelo. La entrada diferencial R se caracteriza por la R entre las dos entradas, y la entrada de modo común R es el valor entre las 2 entradas del amplificador operacional que se combinan y tierra (tierra). Los parámetros de salida del amplificador operacional incluyen salida R (Rout), salida máxima U e I. El parámetro Rout debe tener un valor menor para obtener mejores características de ganancia.

Para lograr una pequeña Rout, necesita usar un seguidor de emisor. Iout se cambia con el colector I.Energy TX se estima por la potencia máxima que consume el sistema operativo. El motivo del funcionamiento incorrecto del amplificador operacional es la propagación del TX de los semiconductores de la etapa del amplificador diferencial, que depende de los indicadores de temperatura (deriva de temperatura). Los parámetros de frecuencia del amplificador operacional son los principales. Contribuyen a la amplificación de señales armónicas y de impulso (velocidad).

En el amplificador operacional IC de forma general y especial, se incluye un condensador para evitar la generación de señales de alta frecuencia. A frecuencias con un valor bajo, los circuitos tienen un gran coeficiente K sin retroalimentación (OS). El sistema operativo utiliza una conexión no inversora. Además, en algunos casos, por ejemplo, en la fabricación de un amplificador inversor, no se utiliza el sistema operativo. Además, el amplificador operacional tiene características dinámicas:

1. Tasa de cambio Uout (SN Uout).
2. Tiempo de estabilización Uout (respuesta del amplificador operacional en el salto U).

Donde corresponda

Hay 2 tipos de circuitos de amplificador operacional, que difieren en la forma en que están conectados. El principal inconveniente de la OU es la inconsistencia de Ku, que depende del modo de operación. Las principales áreas de aplicación son los amplificadores: inversor (IU) y no inversor (NIO). En el circuito NRU, Ku por U se establece mediante resistencias (la señal debe aplicarse a la entrada). La OU contiene un OOS de tipo secuencial. Esta conexión se realiza en una de las resistencias. Se sirve sólo en V-.

En el DUT, las señales están desfasadas. Para cambiar el signo del voltaje negativo de salida, se necesita una retroalimentación paralela en U. La entrada, que no es inversora, debe estar conectada a tierra. La señal de entrada se alimenta a través de una resistencia a la entrada inversora.Si la entrada no inversora va a tierra, entonces la diferencia U entre las entradas del amplificador operacional es 0.

Puede seleccionar dispositivos que usan SO:

1. preamplificadores
2. Amplificadores de señales de frecuencia de audio y video.
3. U comparadores.
4. Difusores.
5. Diferenciadores.
6. Integradores.
7. elementos filtrantes
8. Rectificadores (mayor precisión de los parámetros de salida).
9. Estabilizadores U e I.
10. Tipo de calculadora analógica.
11. ADC (convertidores de analógico a digital).
12. DAC (convertidores de digital a analógico).
13. Dispositivos para generar varias señales.
14. Tecnologia computacional.

Los amplificadores operacionales y su aplicación son ampliamente utilizados en varios equipos.

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