Video: Electrical Engineering: Ch 5: Operational Amp (13 of 28) Open Loop Gain vs Closed Loop Gain 2024
Som navnet antyder, er en av de mest grunnleggende elektroniske bruken av en op amp som forsterker. Hvis du kobler en inngangskilde til en av inngangsterminaler og formater den andre inngangsterminalen, vises en forsterket versjon av inngangssignalet på utgangen.
Et viktig konsept i op-amp-kretsene er spenningsforsterkning, som ganske enkelt representerer mengden som differansen mellom de to inngangsspenningene multipliseres for å gi utgangsspenningen. Hvis inngangsspenningsforskjellen er 2 V og utgangsspenningen er 12 V, er for eksempel forsterkerens spenningsforsterkning 6.
Hvis du bare bruker et inngangssignal til V-terminalen på en op amp, kalles kretsen en åpen sløyfeforsterker.
I åpen loop-amp-kretsen er V + -inngangen koblet til bakken, og et inngangssignal er plassert på V - -inngangen. I dette arrangementet er spenningen som skal forsterkes, den samme som spenningen til V - -inngangen. Open loop-amp-kretsen fungerer for både vekslende og likestrøm.
Spenningsforsterkningen i en åpen krets opp-amp krets er ekstraordinært høy - på rekkefølgen av titalls eller til og med hundretusener.
Anta at du bruker en op amp som har åpen spenningsforsterkning er 200 000 og at strømforsyningen er 9 V. I så fall er en inngangsspenning på +0. 000025 V vil resultere i en utgangsspenning på +5 V. En inngangsspenning på +0. 00004 V gir deg en utgangsspenning på 8 V.
Utgangsspenningen kan aldri overstige strømforsyningsspenningen. Faktisk er maksimal utgangsspenning vanligvis omtrent 1 V mindre enn strømforsyningsspenningen. Så hvis du bruker et par 9 V batterier for å gi en 9 V strømforsyning, er maksimal utgangsspenning 8 V.
Som et resultat, er det mest som en åpen loop-amp-krets med en åpen sløyfeforsterkning av 200 000 kan pålitelig forsterkes er 0. 00004 V. Hvis inngangsspenningsforskjellen er større enn 0. 00004 V, sies opp amperen mettet, og utgangsspenningen vil gå til maksimum.
Uansett hvor mye penger du investerte i en toppkvalitets voltmeter, er den ikke følsom nok til å måle spenninger som er små. Fysikere på Cal Tech kan være i stand til å måle spenninger den størrelsen, men for alle praktiske formål er 0. 00004 V det samme som 0 V.
Som en følge av dette, er et av de grunnleggende funksjonene i en åpen loop-amp-krets er det at hvis inngangspenningsforskjellen er noe annet enn null, vil forsterkeren være mettet, og utgangsspenningen vil være den samme ved sitt maksimum. Så hvis maksimal utgangsspenning er 8 V, vil utgangen være en av bare tre spenninger: +8 V, 0 V eller -8 V.
