Operatsion kuchaytirgichlarga kirish: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Bu yo'riqnomada men analog qurilmalardan eng foydali bo'lgan Operatsion kuchaytirgich bilan tanishaman. Bu qurilmani teskari yoki teskari bo'lmagan kuchaytirgich, taqqoslagich, kuchlanish kuchaytirgichi, yig'ish kuchaytirgichi, asboblar kuchaytirgichi, bufer, faol filtr, Wien ko'prigi osilatori va boshqa ko'plab ilovalar sifatida sozlash mumkin. Opamp har xil konfiguratsiyalarda bo'ladi, masalan, bitta LM741 8 pinli DIP yoki LM324 14 pinli to'rtta op -amp. Bundan tashqari, sirtga o'rnatish variantlari mavjud.

1 -qadam: Operatsion kuchaytirgich nima?

Qisqasi op-amp sifatida ham ma'lum bo'lgan operatsion kuchaytirgich-bu IC chipiga o'rnatilgan, shahar bilan bog'langan yuqori kuchlanishli kuchlanish kuchaytirgichi. Ularda ikkita kirish (differentsial kirish) va bitta chiqish bor. Ular 1960 -yillarning oxirida birinchi qurilmalar paydo bo'lganidan beri analog elektronikada qurilish bloklari sifatida ishlatilgan. Ushbu qurilmalarning go'zalliklaridan biri shundaki, ular standartlashtirish xususiyatiga ko'ra elektron dizaynni ancha soddalashtirdilar. Diskret komponentli kuchaytirgichlarni loyihalashda faol qurilmalar orasidagi tafovut tufayli ko'p sozlamalar talab qilingan. Agar kuchaytirgichlarning barchasi bir xil kremniy qolipidan qurilgan bo'lsa, ularning hammasini bir xil qilib, bir xil xususiyatlarga ega bo'lish mumkin. Operatsion kuchaytirgichlar bilan loyihalashda, o'ziga xos qarshilik nisbati bilan ikkita tashqi rezistorni o'rnatish orqali qurilma uchun o'ziga xos daromad olish mumkin. Misol uchun, agar kuchlanish 100 ga oshishi kerak bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga 100k qarshilik va 1k rezistor qo'yib, 100 nisbatini olish mumkin. Ushbu strategiyadan foydalanib, daromad har safar bir xil bo'ladi. Hamma vaqt ichida eng mashhur op-amp-741, u 70-yillarning boshidan beri mavjud bo'lib kelgan va sevimli mashg'ulotchilar avlodlari tomonidan ovoz kuchaytirgichlardan tortib to quvvat manbalariga qadar ishlatilgan. 741 ko'p yillar davomida sanoat tomonidan ishlatilmadi, chunki yaxshiroq op-amperlar ishlab chiqilgan, ammo ular hali ham havaskorlar orasida o'z izdoshlariga ega va ularni olish oson. Birinchi qurilmalar 8 pinli ikki qatorli qadoqlangan uslubda yoki dumaloq metall idishda ishlab chiqarilgan. Keyinchalik, sirtni o'rnatish moslamalari paydo bo'ldi. 741 va uning vintage-ning boshqa op-amperlarida bipolyar tranzistorlar ishlatilgan, ular dala effektli tranzistorli kirishlarni ishlatadi. Dala effektli tranzistorli kirishlar katta kirish empedansi va tok drenajining pastligi tufayli ishlatila boshlandi.

2-qadam: teskari bo'lmagan kuchaytirgich

Qaytarilmaydigan kuchaytirgich- biz ko'rib chiqadigan birinchi sxema. Yuqoridagi diagrammada op kuchaytirgichi ijobiy kirishga, teskari aloqa qarshiligi esa salbiy kirishga o'tadi. Rf ning Rg ga nisbati daromadni aniqlaydi. Yuqoridagi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'lsak, kuchlanish 10 ga teng. O'rtasida diagramma 10 kHz chastotali to'lqin kiritilganda 741 op amperining "haqiqiy dunyo" cheklovlari kiritiladi, lekin ular uchburchak to'lqin shaklida chiqadi. qurilmaning o'tish tezligi cheklangan. Kirish 1 kHz chastotali kvadrat to'lqiniga tushirilganda, chiqish yaxshilanadi va haqiqiy kvadrat to'lqiniga o'xshaydi. Op-ampning kirish signalining amplitudadagi o'zgarishlarini kuzatib borish qobiliyatini o'lchash "Slew Rate" deb nomlanadi va har bir mikrosaniyadagi volt bilan o'lchanadi. 741 har bir mikrosaniyada 5 voltni tashkil qiladi. Yuqori tezlikda ishlaydigan kuchaytirgichlar har bir mikrosaniyada 5000 voltgacha baholanadi, biroq TL081 kabi har bir mikrosaniyada o'rtacha 13 voltlik ko'rsatkichga ega bo'ladi.

3 -qadam: teskari kuchaytirgich

Opampni shunday sozlash mumkinki, 1 voltsli manfiy to'lqin shaklini teskari burish va kuchaytirish orqali 10 voltli musbat to'lqin shaklini beradi. Bu konfiguratsiyani ishlatish har qanday joyda bo'lishi mumkin, masalan, diskret tranzistorli kuchaytirgichlarning haydovchi bosqichlarida.

4 -qadam: Op Amp -ni to'lqinli kvadrat to'lqinli konvertor sifatida ishlatish

Yuqoridagi sxema 1000 Gts kvadrat to'lqinni 1000 Gts sinus to'lqinga o'zgartiradi. U buni sinus to'lqin bo'lgan asosiy va pastdagi barcha chastotali komponentlarni (harmonikalarni) filtrlash orqali amalga oshiradi. Qayta aloqa sxemasida rezistorlarni ishlatishning o'rniga, biz kiruvchi chastotalarni bekor qilish uchun salbiy teskari aloqa beruvchi chastotali selektiv komponentlardan (kondansatkichlardan) foydalanamiz. O'rta diagrammada simulyatsiya qilingan va ishlab chiqarilgan to'lqin shakli ko'rsatilgan. Uchinchi diagrammada kontaktlarning zanglashiga chastotali javob ko'rsatilgan. Ushbu turdagi kontaktlarning texnik nomi - faol tarmoqli o'tkazgichli filtr. Bu juda tor chastotalar diapazonini susaytirmasdan o'tishga imkon beradi.

5 -qadam: Op Amp -ni taqqoslagich sifatida ishlatish

Yaxshi taqqoslagich bo'lgan maxsus chiplar bor, lekin ba'zida sizda yo'q bo'lishi mumkin, shuning uchun opampdan qanday komparator yasashni bilish doim foydali bo'ladi. Taqqoslagich nima ekanligini tezda ko'rib chiqish, bu asosan kuchaytirgichning maksimal daromad bilan ishlashiga imkon beradigan, teskari aloqa bo'lmagan kuchaytirgich sifatida o'rnatilgan opamp. Diagrammada ko'rsatilgan 3 volt kabi bitta kirish ma'lum bir kuchlanishga ulangan bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish deyarli bir xil bo'ladi. Yuqoridagi sxemada 1 kHz sinus to'lqin 3 voltdan oshganda chiqish beradi va sinus to'lqin 3 voltdan pastga tushganda yana o'chadi. Taqqoslagichlar odatda (ADC) va yengillik osilatorlarida ishlatiladi.

6 -qadam: Opamp bilan yig'ma kuchaytirgichni yaratish

Yuqoridagi yig'ish kuchaytirgichi 1 kHz chastotali ikkita signalni oladi, biri 10 mV tepalikdan tepaga, ikkinchisi 20 mV tepalikdan tepaga. Natijada 60 mV dan yuqori cho'qqiga chiqadi. Bu teskari kuchaytirgich bo'lgani uchun, u qarama -qarshi fazali signalni chiqaradi.

Yig'ish kuchaytirgichlari turli xil kirishlar bir -biriga qo'shilishi kerak bo'lgan audio mikserlarda ishlatiladi. Signallarni potentsiometrlarga etkazib berish orqali signallar kerakli chiqishni berish uchun o'zgarishi mumkin.

7 -qadam: Uch kirish audio mikser

Bu sxemani ikkita asbob va vokal trekni birlashtirish uchun ishlatish mumkin edi, kerak bo'lganda ko'proq kirishni qo'shish mumkin edi. Har bir kirish darajasi potentsiometrlar yordamida mustaqil ravishda sozlanishi mumkin.