Сделать домашней|Добавить в избранное
 

Читайте энциклопедические статьи у нас в сбронике словарей и справочников

 

opamp

frac {V_ {текст {в}}} {frac {R_ {текст {1}}} {R_ {текст {1}} +R_ {текст {2}}} }

V_ {текст {в}} left (1 + frac {R_2} {R_1} ight)

Входу неинвертирования операционного усилителя нужен путь для DC, чтобы основать; если источник сигнала не будет поставлять путь DC, или если тот источник потребует данного импеданса груза, то схема потребует, чтобы другой резистор от входа неинвертирования основал. Когда входные токи смещения операционного усилителя значительные, тогда исходные сопротивления DC, ведя входы должны быть уравновешены. Идеальная стоимость для резисторов обратной связи (чтобы дать минимальное напряжение погашения) будет такова, что эти два сопротивления параллельно примерно равняются сопротивлению, чтобы основать во входной булавке неинвертирования. Та идеальная стоимость предполагает, что токи смещения хорошо подходящие, который может не быть верным для всех операционных усилителей.

Инвертирование усилителя

В усилителе инвертирования выходное напряжение изменяется в противоположном направлении на входное напряжение.

Как с усилителем неинвертирования, мы начинаем с уравнения выгоды операционного усилителя:

:

На сей раз, V функция и V и V из-за сепаратора напряжения, сформированного R и R. Снова, вход операционного усилителя не применяет заметный груз, таким образом:

:

Замена этим в уравнение выгоды и решение для:

:

Если очень большое, это упрощает до

:

V_ {текст }

approx - V_ {текст {в}} frac {R_ {текст {f}}} {R_ {текст {в}} }

Резистор часто вставляется между входом неинвертирования и землей (таким образом, оба входа «видят» подобные сопротивления), уменьшая входное напряжение погашения из-за различных падений напряжения из-за тока смещения, и может уменьшить искажение в некоторых операционных усилителях.

DC-разделительный-конденсатор может быть вставлен последовательно с входным резистором, когда частотная характеристика вниз к DC не необходима, и любое напряжение постоянного тока на входе нежелательно. Таким образом, емкостный компонент входного импеданса вставляет ноль DC и низкочастотный полюс, который дает схеме полосно-пропускающую особенность или особенность высокого прохода.

Потенциалы во входах операционного усилителя остаются фактически постоянными (около земли) в конфигурации инвертирования. Постоянный операционный потенциал, как правило, приводит к уровням искажения, которые ниже, чем достижимые с топологией неинвертирования.

Другие заявления

  • аудио - и предусилители видео частоты и буфера
  • отличительные усилители
  • дифференциаторы и интеграторы
  • фильтры
  • ректификаторы точности
  • датчики пика точности
  • напряжение и текущие регуляторы
  • аналоговые калькуляторы
  • аналого-цифровые конвертеры
  • цифро-аналоговые преобразователи
  • Напряжение, зажимающее
  • генераторы и генераторы формы волны
У

большинства единственных, двойных и квадрафонических доступных операционных усилителей есть стандартизированная булавка, которая разрешает одному типу быть замененным другого, не телеграфируя изменения. Определенный операционный усилитель может быть выбран для его коэффициента усиления разомкнутого контура, полосы пропускания, шумовой работы, входного импеданса, расхода энергии или компромисса между любым из этих факторов.

Исторический график времени

1941: Операционный усилитель электронной лампы. Операционный усилитель, определенный как общего назначения, DC-coupled, высокая выгода, инвертируя усилитель обратной связи, сначала найден в «Подведении итогов Усилителя», поданного Карлом Д. Сварцелем младшим из Bell Labs в 1941. Этот дизайн использовал три электронных лампы, чтобы достигнуть выгоды и управляемый на рельсах напряжения. У этого были единственный вход инвертирования, а не инвертирование дифференциала и неинвертирование входов, как распространены в сегодняшних операционных усилителях. В течение Второй мировой войны дизайн Сварцеля доказал свою стоимость, будучи подробно используемым в директоре артиллерии M9, разработанном в Bell Labs. Этот директор артиллерии работал с радарной системой SCR584, чтобы достигнуть экстраординарных коэффициентов эффективности (около 90%), который не будет возможен иначе.

1947: Операционный усилитель с явным неинвертированием введен. В 1947 операционный усилитель сначала формально определил и назвал в статье Джон Р. Рагаццини из Колумбийского университета. В этой той же самой газете сноска упомянула дизайн операционного усилителя студента, который, окажется, будет довольно значительным. Этот операционный усилитель, разработанный Лоеб Джули, был выше во множестве путей. У этого было две основных инновации. Его входная стадия использовала длиннохвостую пару триода с грузами, подобранными, чтобы уменьшить дрейф в продукции и, далеко что еще более важно, это был первый дизайн операционного усилителя, который будет иметь два входа (одно инвертирование, другое неинвертирование). Отличительный вход сделал целый диапазон новой функциональности возможным, но это не будет использоваться в течение долгого времени из-за повышения стабилизированного вертолетом усилителя.

1949: Стабилизированный вертолетом операционный усилитель. В 1949 Эдвин А. Голдберг проектировал стабилизированный вертолетом операционный усилитель. Эта установка использует нормальный операционный усилитель с дополнительным усилителем AC, который идет рядом с операционным усилителем. Вертолет получает сигнал AC от DC, переключаясь между напряжением постоянного тока и землей по быстрому уровню (60 Гц или 400 Гц). Этот сигнал тогда усиливается, исправляется, фильтруется и питается во вход неинвертирования операционного усилителя. Это значительно улучшило выгоду операционного усилителя, значительно уменьшая дрейф продукции и погашение DC. К сожалению, любой дизайн, который использовал вертолет, не мог использовать их вход неинвертирования ни в какой другой цели. Тем не менее, очень улучшенные особенности стабилизированного вертолетом операционного усилителя сделали доминирующим способом использовать операционные усилители. Методы, которые использовали вход неинвертирования регулярно, не будут очень популярны до 1960-х, когда операционный усилитель ICs начал обнаруживаться в области.

1953: Коммерчески доступный операционный усилитель. В 1953 операционные усилители электронной лампы стали коммерчески доступными с выпуском модели K2-W from George A. Philbrick Researches, Incorporated. Обозначение на показанных устройствах, GAP/R, является акронимом для полного названия компании. Два девятиштыревых 12AX7 электронные лампы были установлены в октальном пакете и имели добавление вертолета модели K2-P, доступное, который эффективно «израсходует» вход неинвертирования. Этот операционный усилитель был основан на потомке дизайна Лоеб Джули 1947 года и, наряду с его преемниками, начнет широкое использование операционных усилителей в промышленности.

1961: Дискретный операционный усилитель IC. С рождением транзистора в 1947 и кремниевого транзистора в 1954, понятие ICs стало действительностью. Введение плоского процесса в 1959 сделало транзисторы и ICs достаточно стабильными, чтобы быть коммерчески полезным. К 1961, твердое состояние, дискретные операционные усилители производились. Эти операционные усилители были эффективно маленькими монтажными платами с пакетами, такими как соединители края. Они обычно отбирали рукой резисторы, чтобы улучшить вещи, такие как погашение напряжения и дрейф. P45 (1961) имел выгоду 94 дБ и бежал на ±15вольтовых рельсах. Это было предназначено, чтобы иметь дело с сигналами в диапазоне.

1961: varactor соединяет операционный усилитель. Было много различных направлений, взятых в дизайне операционного усилителя. Операционные усилители Варактор-Бридж начали производиться в начале 1960-х. Они были разработаны, чтобы иметь чрезвычайно маленький входной ток и все еще среди лучших операционных усилителей, доступных с точки зрения отклонения общего режима со способностью правильно иметь дело с сотнями В в их входах.

1962: Операционный усилитель в консервированном модуле. К 1962 несколько компаний производили модульные консервированные пакеты, которые могли быть включены в печатные платы. Эти пакеты были кардинально важны, когда они превратили операционный усилитель в единственный черный ящик, который можно было легко рассматривать как компонент в большей схеме.

1963: Монолитный операционный усилитель IC. В 1963 первый монолитный операционный усилитель IC, ?A702, разработанный Бобом Видлэром в Полупроводнике Фэирчайлда, был выпущен. Монолитные ICs состоят из однокристальной схемы в противоположность чипу и дискретным частям (дискретный IC) или многократный жареный картофель, соединенный и связанный на монтажной плате (гибридный IC). Почти все современные операционные усилители - монолитный ICs; однако, это сначала IC не встречалось с большим успехом. Проблемы, такие как неравное напряжение поставки, низкая выгода и маленький динамический диапазон удержали господство монолитных операционных усилителей до 1965, когда ?A709 (также разработанный Бобом Видлэром) был выпущен.

1968: Выпуск ?A741. Популярность монолитных операционных усилителей была далее улучшена относительно выпуска LM101 в 1967, который решил множество проблем и последующего выпуска ?A741 в 1968. ?A741 был чрезвычайно подобен LM101 за исключением того, что средства Фэирчайлда позволили им включать конденсатор компенсации на 30 пФ в чипе вместо того, чтобы требовать внешней компенсации. Это простое различие сделало 741, канонический операционный усилитель и много современных усилителей базируют их pinout на 741 с. ?A741 все еще работает и стал повсеместным в электронике — много изготовителей производят версию этого классического чипа, распознаваемого номерами деталей, содержащими 741. Та же самая часть произведена несколькими компаниями.

1970: Сначала быстродействующий, низко введенный текущий дизайн FET.

В высокой скорости 1970-х низко введенные текущие проекты начали делаться при помощи FET. Они были бы в основном заменены операционными усилителями, сделанными с МОП-транзисторами в 1980-х. В течение 1970-х односторонние операционные усилители поставки также стали доступными.

1972: Односторонние производимые операционные усилители поставки. Односторонний операционный усилитель поставки - тот, где напряжения входа и выхода могут быть настолько же низкими как отрицательное напряжение электроснабжения вместо того, чтобы должными быть быть на по крайней мере два В выше его. Результат состоит в том, что это может работать во многих заявлениях с отрицательной булавкой поставки на операционном усилителе, связываемом с землей сигнала, таким образом избавляя от необходимости отдельное отрицательное электроснабжение.

LM324 (выпущенный в 1972) был одним таким операционным усилителем, который прибыл в квадрафонический пакет (четыре отдельных операционных усилителя в одном пакете) и стал промышленным стандартом. В дополнение к упаковке многократных операционных усилителей в единственном пакете 1970-е также видели рождение операционных усилителей в гибридных пакетах. Эти операционные усилители были обычно улучшаемыми версиями существующих монолитных операционных усилителей. Поскольку свойства монолитных операционных усилителей улучшились, более сложные гибридные ICs были быстро понижены к системам, которые требуются, чтобы иметь жизни чрезвычайно сверхсрочной службы или другие специализированные системы.

Недавние тенденции. Недавно напряжения поставки в аналоговых схемах уменьшились (как они имеют в цифровой логике), и низковольтные операционные усилители были введены, отразив это. Поставки ±5 В и все более и более 3,3 В (иногда всего 1,8 В) распространены. Чтобы максимизировать диапазон сигнала, у современных операционных усилителей обычно есть продукция от рельса к рельсу (выходной сигнал может колебаться от самого низкого напряжения поставки до самого высокого), и иногда входы от рельса к рельсу.

См. также

  • Приложения операционного усилителя
  • Отличительный усилитель
  • Усилитель инструментовки
  • Активный фильтр
  • Операционный усилитель текущей обратной связи
  • Эксплуатационный усилитель транспроводимости
  • Джордж А. Филбрик
  • Боб Видлэр
  • Аналоговый компьютер
  • Усилитель негативных откликов
  • Текущий конвейер

Примечания

Дополнительные материалы для чтения

  • Дизайн с Операционными усилителями и Аналоговыми Интегральными схемами; 4-й Эд; Серхио Франко; Макгроу Хилл; 672 страницы; 2014; ISBN 978-0078028168.
  • Операционные усилители Для Всех; 4-й Эд; Рон Манчини; Newnes; 304 страницы; 2013; ISBN 978-0123914958.
  • Маленький Дизайн Аудио Сигнала; Дуглас Селф; Focal Press; 556 страниц; 2010; ISBN 978-0-240-52177-0.
  • Руководство Приложений Операционного усилителя; Уолт Г. Юнг; Newnes; 896 страниц; 2004; ISBN 978-0750678445.
  • Операционные усилители и Линейные Интегральные схемы; Джеймс М. Фиоре; Cengage Изучение; 616 страниц; 2000; ISBN 978-0766817937.
  • Операционные усилители и Линейные Интегральные схемы; 6-й Эд; Роберт Ф Колин; Прентис Хол; 529 страниц; 2000; ISBN 978-0130149916.
  • Операционные усилители и Линейные Интегральные схемы; 4-й Эд; Рам Гаяквад; Прентис Хол; 543 страницы; 1999; ISBN 978-0132808682.
  • Основные Операционные усилители и Линейные Интегральные схемы; 2-й Эд; Томас Л Флойд и Дэвид Бачла; Прентис Хол; 593 страницы; 1998; ISBN 978-0130829870.
  • Поиск неисправностей Аналоговых схем; Боб Пис; Newnes; 217 страниц; 1991; ISBN 978-0750694995.
  • Поваренная книга Операционного усилителя IC; 3-й Эд; Уолтер Г. Юнг; Прентис Хол; 433 страницы; 1986; ISBN 978-0138896010.
  • Мининоутбук инженера – схемы OpAmp IC; Форрест Мимс III; Radio Shack; 49 страниц; 1985; ASIN B000DZG196.
  • Аналоговое Прикладное Руководство; Signetics; 418 страниц; 1979. Глава 3 OpAmps составляет 32 страницы.

Внешние ссылки

  • Операционные усилители - глава по всем о схемах
  • Простые Измерения Операционного усилителя, Как измерить напряжение погашения, возмещают и ток смещения, выгода, CMRR и PSRR.
  • Операционные усилители. Вводный текст онлайн Э. Дж. Мэстэскусы (Университет Бакнелл).
  • Введение в стадии схемы операционного усилителя, вторые фильтры заказа, единственные полосовые фильтры операционного усилителя и простой интерком
  • Дизайн операционного усилителя MOS: учебный обзор
  • Предсказание Шума Операционного усилителя (Все Операционные усилители) использующий шум пятна
  • Основы операционного усилителя
  • История Операционного усилителя от электронных ламп до приблизительно 2002. Много детали, со схематикой. Часть IC несколько ADI-центральна.
  • Лоеб Джули исторический OpAmp берет интервью Бобом Писом
  • www. PhilbrickArchive.org свободное хранилище материалов от Джорджа А Филбрика / Исследования - Пионер Операционного усилителя
  • Каково различие между усилителями инструментовки и операционными усилителями?, электронный журнал дизайна

Спецификации IC

  • LM301, единственный БИПОЛЯРНЫЙ ПЛОСКОСТНОЙ ТРАНЗИСТОР OpAmp, Texas Instruments
  • LM324, квадрафонический БИПОЛЯРНЫЙ ПЛОСКОСТНОЙ ТРАНЗИСТОР OpAmp, Texas Instruments
  • LM741, единственный БИПОЛЯРНЫЙ ПЛОСКОСТНОЙ ТРАНЗИСТОР OpAmp, Texas Instruments
  • NE5532, Двойной БИПОЛЯРНЫЙ ПЛОСКОСТНОЙ ТРАНЗИСТОР OpAmp, Texas Instruments (NE5534 - подобный сингл)
,
  • TL072, Двойной JFET OpAmp, Texas Instruments (TL074 - Двор)
,

Комментарии:

Написать коммент
 

Читайте больше умных сведенний и фактом во всм мире, пригодится в жизни.