Elektronikkomponenter: Hva er operasjonsforsterkere? - dummies

En amp amp er en superfølsom elektronisk forsterkerkrets som er designet for å forsterke forskjellen på to inngangsspenninger. Dermed har en forsterker to innganger og en utgang. Utgangsspenningen er ofte titalls eller til og med hundretusener av ganger større enn forskjellen i inngangsspenningene.

Internt består de enkleste op ampsene av flere dusin transistorer, og mer kompliserte varianter har mange flere. Men du kan ignorere den interne kretsen og bare behandle den som en praktisk enhet du kan bruke uten å forstå hvordan det fungerer.

Følgende beskriver funksjonen til hver av forbindelsene som er vist i skjematisk symbol:

• + V og -V: Strømforsyningen leveres via to pinner som vanligvis er merket + V og -V. (Disse pinnene kan være merket V _{s +} og V _{s -} i stedet.) De fleste op ampere krever både en positiv og en negativ spenningsforsyning, med spenninger som vanligvis varierer fra 6 V til 18 V.

  Denne typen strømforsyning kalles en splitforsyning. Indikerer at både positiv spenning og negativ spenning er nødvendig. 6 V betyr for eksempel at både +6 V og -6 V er påkrevd.

  Du kan bygge en splittforsyning ved å bruke to batterier som er koblet fra ende til slutt. Her er to 9 V batterier koblet til for å skape en 9 V-forsyning. Vær oppmerksom på at +9 V og -9 V måles i forhold til bakken, som er tilgjengelig mellom de to batteriene

  

  Enkelte forsterkere krever ikke spenningsforsyninger. Op ampere som bruker enkle strømforsyninger har en jordklemme i stedet for en -V terminal.

• V _ut : Utgangen på op amp er hentet fra V _ut -terminalen. Spenningen på utgangsterminalen kan være positiv eller negativ, avhengig av spenningsforskjellen mellom de to inngangsterminaler. Maksimal spenning er vanligvis noen få volt mindre enn forsyningsspenningen ved + V og -V terminaler. Således, hvis strømforsyningen for en op amp er 9 V, vil maksimal utgang være rundt 7 V eller 8 V.

  De fleste op ampere kan håndtere bare en liten mengde strøm via utgangsterminalen - vanligvis i nabolaget på 25 mA eller mindre. Utgangen går gjennom en ekstern motstand, betegnet R _L . Den andre enden av denne motstanden er forbundet med bakken. Dermed må utgangsstrømmen som strømmer gjennom op amp, til slutt ende opp på bakken.

  

• V ₊ og V _- : De to inngangene er V ₊ og V _- terminaler. Disse terminaler er noen ganger identifisert av + og - tegn innenfor triangelen.Inngangen kalles differensialinnganger fordi utgangsspenningen, som vises på terminalen V _ut , avhenger av forskjellen mellom spenningen på + og - terminaler.

  For de fleste op ampere er maksimum tillatt inngangsspenning litt mindre enn maksimal strømforsyningsspenning. 12 V er en typisk grense. Husk at forskjellen mellom de to inngangsspenningene er hva en forsterker forsterker. I mange tilfeller er de to inngangsspenningene svært nær, så forskjellen er svært liten.

  Polariteten til OP-amp-utgangen avhenger av polariteten til forskjellen mellom inngangene V ₊ og V _- . Dersom V ₊ er større enn V _- , vil utgangen således være en positiv spenning, men hvis V ₊ er mindre enn V _{- <, vil utgangen være en negativ spenning.} I mange op-amp kretser, er en inngang koblet til bakken. Hvis V

  + _{-inngangen er jordet, er utgangspolariteten alltid motsatt av polariteten til inngangsspenningen på V} - _-terminalen. Med andre ord vil negativ spenning på V

  - _{gi positiv spenning på V} ut _{, og positiv spenning på V} - _{vil gi negativ spenning på V} ut _{. Av denne grunn kalles V} - _{-inngangen ofte} inverteringsinngang fordi polariteten er invertert i utgangen. Hvis inngangen V

  - _{er tilkoblet til jord, er utgangens polaritet den samme som polariteten til inngangspenningen som er påført V} + _{. Således, hvis V} + _{er positiv, vil V} ut _{være positiv; Hvis V} + _{er negativ, vil V} ut _{være negativ. Av denne grunn kalles V} + _-inngangen ikke-inverterende inngang fordi dens polaritet er den samme i utgangen - det vil si V - _{inngangsspenningen er} ikke invertert.