የኃይል ማጉያዎች. በኦፕ-አምፕስ ላይ የተመሰረቱ የመስመራዊ ወረዳዎች.

በአናሎግ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ውስጥ ኦፕ-አምፕስ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል. op-ampን በጥሩ ሞዴል መልክ ካሰብን ከኦኦኤስ ጋር በ op-amp የተተገበሩትን ተግባራት ግምት ውስጥ ማስገባት ምቹ ነው፡-

1. የክወና ማጉያው የግብአት ተቃውሞ ገደብ የለሽ ነው, የግቤት ኤሌክትሮዶች ጅረቶች ዜሮ ናቸው (ሪን> ∞, i+ = i- = 0).
2. የክወና ማጉያው የውጤት መከላከያ ዜሮ ነው, ማለትም. በግቤት በኩል ያለው ኦፕ-አምፕ ተስማሚ የቮልቴጅ ምንጭ ነው (Rout = 0).
3. የቮልቴጅ መጨመር (የተለያየ የቮልቴጅ ትርፍ) ማለቂያ የሌለው ነው, እና በማጉላት ሁነታ ላይ ያለው ልዩነት ምልክት ዜሮ ነው (የኦፕ-አምፕ መሪዎችን አያጭሩ).
4. በሙሌት ሁነታ, የውጤት ቮልቴጁ ከአቅርቦት ቮልቴጅ ጋር እኩል ነው, እና ምልክቱ የሚወሰነው በግቤት ቮልቴጁ ፖላሪቲ ነው. በሙሌት ሁነታ ላይ ያለው ልዩነት ምልክት ሁልጊዜ ዜሮ ነው ተብሎ ሊወሰድ እንደማይችል ማስተዋሉ ጠቃሚ ነው።
5. የጋራ ሁነታ ምልክት በ op-amp ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም.
6. የዜሮ ማካካሻ ቮልቴጅ ዜሮ ነው.

ኦፕ አምፕ ተገላቢጦሽ ማጉያ

በትይዩ የቮልቴጅ ግብረመልስ የተሸፈነው የተገላቢጦሽ ማጉያ ወረዳ በስዕሎቹ ላይ ይታያል፡-

OOS የሚረጋገጠው የማጉያውን ውፅዓት ወደ ግብአት ከ resistor R2 ጋር በማገናኘት ነው።

በኦፕ-አምፕ ተገላቢጦሽ ግቤት ላይ, ጅረቶች ተደምረዋል. ከኦፕ አምፕ ግቤት ጅረት i- = 0፣ ከዚያ i1 = i2። ከ i1 = Uin / R1, እና i2 = -Uout / R2, ከዚያ. ኩ = = -R2/R1. የ "-" ምልክት የግቤት ቮልቴጁ ምልክቱ የተገለበጠ መሆኑን ያመለክታል.

በስእል (ለ) ውስጥ, resistor R3 የ op-amp ግቤት ሞገድ ተፅእኖን ለመቀነስ በማይገለበጥ የግቤት ወረዳ ውስጥ ተካትቷል ፣ የዚህ ተቃውሞ የሚወሰነው ከሚለው መግለጫ ነው ።

ማጉያ ማስገቢያ impedance ዝቅተኛ ድግግሞሽበግምት ከ Rin.oc = ≈ R1 ጋር እኩል ነው።

የውጤት መቋቋም Rout.os = ከኦፕ-አምፕ ራሱ ከራውት በእጅጉ ያነሰ።

የማይገለበጥ የኦፕ-አምፕ ማጉያ

በተከታታይ የቮልቴጅ ግብረመልስ የተሸፈነ የማይገለበጥ ማጉያ ዑደት በሥዕሉ ላይ ይታያል፡-

OOS የሚተገበረው resistors R1, R2 በመጠቀም ነው.

ለትክክለኛው ሞዴል ቀደም ሲል ተቀባይነት ያላቸውን ግምቶች በመጠቀም, እናገኛለን

የግቤት መቋቋም፡ Rin.os → ∞

የውጤት መቋቋም፡ Rout.os = → 0

የማጉላት ጉዳቱ ከ Uin ጋር እኩል የሆነ የጋራ ሞድ ምልክት ግብዓቶች ላይ መገኘት ነው።

በop-amp ላይ የቮልቴጅ ተከታይ

ከማይገለበጥ ማጉያ ወረዳ የተገኘው ተደጋጋሚ ዑደት R1 → ∞ ፣ R2 → 0 ፣ በስዕሉ ላይ ይታያል ።

Coefficient β = 1, Ku.oc = K/1+K ≈ 1, i.e. በ op-amp ግቤት እና ውፅዓት ላይ ያለው ቮልቴጅ እኩል ነው: Uin = Uout.

በ op-amp ላይ የቮልቴጅ ማደያ (ተገላቢጦሽ adder)

ተጨማሪ የግቤት ወረዳዎች ያለው የተገላቢጦሽ ማጉያ ዑደት በስዕሉ ላይ ይታያል-

ግምት ውስጥ በማስገባት i+ = i- = 0, ioc = - Uout /Roс = Uin1 / R1 + Uin2 / R2 + ... + Uin / Rn, እኛ እናገኛለን: Uout = -Roс (Uin1 / R1 + Uin2 / R2 + .. + Uin / Rn)

Roс = R1 = R2 = ... = Rn ከሆነ, ከዚያም Uout = - (Uin1 + Uin2 + ... + Uinn).

ኦፕ-አምፕ በመስመራዊ ሁነታ ይሰራል.

የኦፕ-amp ግቤት ሞገዶች ተጽእኖን ለመቀነስ, resistor Re (በሥዕሉ ላይ እንደ ነጠብጣብ መስመር ይታያል) መቋቋም: Re = R1 //R2//...//Rn//Roc በማይገለበጥ ግቤት ውስጥ ተካትቷል. ወረዳ.

ኦፕ-አምፕ ተቀንሶ ማጉያ

ልዩ ግብዓት ያለው ማጉያ ወረዳ በሥዕሉ ላይ ይታያል፡-

ማጉያው የተገላቢጦሽ እና የማይገለበጥ ማጉያዎች ጥምረት ነው. ከግምት ውስጥ በሚገቡበት ጊዜ የውጤት ቮልቴጁ የሚወሰነው ከሚከተለው መግለጫ ነው-

Uout = Uin2 R3/(R3+R4) (1+R2/R1) - Uin1 R2/R1

መቼ R1 = R2 = R3 = R4: Uout = Uin2 - Uin1 - i.e. በግቤት ምልክቶች መካከል ባለው ልዩነት ይወሰናል.

ኦፕ-አምፕ የማዋሃድ ማጉያ

በ OOS ወረዳ ውስጥ capacitor የተጫነበት የመዋሃድ ዑደት በስዕሉ ላይ ይታያል-

በመግቢያው ላይ ይቅረብ ካሬ ምት Uin በጊዜ ክፍተት t1...t2፣ Uin amplitude Uin እኩል ነው. የ op-amp ግቤት ጅረት ዜሮ ስለሆነ ከዚያ |iin | = |-ic |, iin = Uin /R1, ic = C dUout /dt.

Uin / R1 = C dUout /dt ወይም

Uout (0) በውጤቱ ላይ ያለው ቮልቴጅ (capacitor C) በውህደት መጀመሪያ ላይ (በጊዜ t1).

τ = R1 · C - የውህደት ጊዜ ቋሚ, ማለትም. Uout በ ΔUout = U መጠን የሚቀየርበት ጊዜ።

ስለዚህም የውጤት ቮልቴጅበጊዜ ክፍተት t1...t2 እንደየሁኔታው ይለያያል መስመራዊ ህግእና የግቤት ቮልቴጅ ዋና አካልን ይወክላል. የጊዜ ቋሚው ውህደት እስከ መጨረሻው ድረስ መሆን አለበት Uout< Eпит .

ልዩነት ማጉያ

በተዋሃዱ ውስጥ R1 እና C1 ን በመለዋወጥ ልዩ ማጉያ ወረዳ እናገኛለን-

ከማዋሃድ ማጉያው ጋር በማመሳሰል፣ እንጽፋለን፡-

Ic = C dUin /dt, IR2 = -Uout /R

ምክንያቱም |አይክ | = |-IR2 |፣ ከዚያ Uout = - CR dUin /dt

τ = CR - ልዩነት ቋሚ.

የኦፕ-አምፕስ አጠቃቀም ከላይ በተጠቀሱት ወረዳዎች ብቻ የተገደበ አይደለም.

ንቁ ማጣሪያዎች

በኤሌክትሮኒክስ ውስጥ አንድ መሳሪያ ጠቃሚ ሲግናልን ከብዙ የግብዓት ምልክቶች ለመለየት በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል እና በተመሳሳይ ጊዜ ማጣሪያዎችን በመጠቀም ጣልቃ የሚገቡ ምልክቶችን ይቀንሳል።

ማጣሪያዎች በትራንዚስተሮች እና ኦፕሬሽናል ማጉያዎች ላይ በመመስረት በ capacitors ፣ ኢንዳክተሮች እና ተቃዋሚዎች እና ንቁዎች ላይ ተደርገው የተሰሩ ወደ ያልሆኑ ተገብሮ ይከፈላሉ ።

በመረጃ ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ንቁ ማጣሪያዎች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ። "ገባሪ" የሚለው ቃል በወረዳው ውስጥ የ RLC ማጣሪያ በማካተት ይገለጻል ንቁ አካል(ከ ትራንዚስተር ወይም ኦፕ-አምፕ) በተጨባጭ አካላት ላይ የሚደርሰውን ኪሳራ ለማካካስ።

ማጣሪያ በፓስ ቦርዱ ውስጥ ምልክቶችን የሚያስተላልፍ እና በተቀረው የድግግሞሽ ክልል ውስጥ የሚዘገይ መሳሪያ ነው።

እንደ የድግግሞሽ ምላሽ አይነት፣ ማጣሪያዎች ወደ ዝቅተኛ ማለፊያ ማጣሪያዎች (LPF) እና ከፍተኛ ማለፊያ ማጣሪያዎች (HPF)፣ የባንድ ማለፊያ ማጣሪያዎች እና የኖች ማጣሪያዎች ይከፋፈላሉ።

በጣም ቀላሉ ዝቅተኛ-ማለፊያ ማጣሪያ ንድፍ እና የድግግሞሽ ምላሹ በስዕሉ ላይ ይታያል-

በፓስፖርት 0 - fc ውስጥ, ጠቃሚው ምልክት ሳይዛባ ዝቅተኛ-ማለፊያ ማጣሪያ ውስጥ ያልፋል.

Fс - fз - የሽግግር መስመር,
fз - ∞ - የማቆሚያ ባንድ ፣
fс - የመቁረጥ ድግግሞሽ ፣
fз - የዘገየ ድግግሞሽ.

ባለከፍተኛ ማለፊያ ማጣሪያ ከፍተኛ-ድግግሞሽ ምልክቶችን እንዲያልፉ ያስችላቸዋል እና ዝቅተኛ ድግግሞሽ ምልክቶችን ያግዳል።

የባንዲፓስ ማጣሪያ በአንዳንድ የድግግሞሽ ዘንግ ውስጠኛ ክፍል ውስጥ ከሚገኝ ከአንድ ድግግሞሽ ባንድ ምልክቶችን ያልፋል።

የማጣሪያው ዑደት የዊን ድልድይ ይባላል. በድግግሞሽ f0 =

የዊን ድልድይ ማስተላለፊያ ቅንጅት β = 1/3 አለው። በ R1 = R2 = R እና C1 = C2 = C

የኖች ማጣሪያ በተወሰነ ፍሪኩዌንሲ ባንድ ውስጥ ያሉ ምልክቶችን እንዲያልፉ አይፈቅድም እና በሌሎች ድግግሞሾች ላይ ምልክቶችን እንዲያልፉ ያስችላቸዋል።

የማጣሪያ ወረዳው ያልተመጣጠነ ድርብ ቲ-ድልድይ ይባላል።

የት R1 = R2 = R3 = R, C1 = C2 = C3 = C.

እንደ ምሳሌ, ባለ ሁለት ምሰሶ (እንደ capacitors ብዛት) ንቁ ዝቅተኛ ማለፊያ ማጣሪያን አስቡበት.

ኦፕ-አምፕ በመስመራዊ ሁነታ ይሰራል. ሲሰላ fc ይገለጻል። በፓስፖርት ማሰሪያው ውስጥ ያለው ትርፍ ሁኔታውን ማሟላት አለበት፡ K0 ≤ 3።

C1 = C2 = C, R1 = R2 = R, ከዚያም C = 10/fc, fc በ Hz, C በ µF, ከወሰድን.

የበለጠ ለማግኘት ፈጣን ለውጥከፓስ ቦርዱ ርቆ የሚገኘው ትርፍ፣ ተመሳሳይ ወረዳዎች በቅደም ተከተል በርተዋል።

resistors R1, R2 እና capacitors C1, C2 በመቀያየር ከፍተኛ-ማለፊያ ማጣሪያ እናገኛለን.

የተመረጡ ማጉያዎች

የተመረጡ ማጉያዎች ምልክቶችን በተወሰነ ድግግሞሽ ክልል ውስጥ እንዲያሳድጉ ይፈቅድልዎታል ፣ ማድመቅ ጠቃሚ ምልክቶችእና ሁሉንም ሰው ማዳከም. ይህ የሚከናወነው በወረዳው ውስጥ ልዩ ማጣሪያዎችን በመጠቀም ነው አስተያየትማጉያ በአሉታዊ ግብረመልስ ወረዳ ውስጥ ባለ ሁለት ቲ-ድልድይ ያለው የምርጫ ማጉያ ወረዳ በሥዕሉ ላይ ይታያል-

የማጣሪያ ማስተላለፊያ ቅንጅት (ከርቭ 3) ከ 0 ወደ 1 ይቀንሳል. የአጉሊው ድግግሞሽ ምላሽ በኩርባ ይገለጻል 1. በ quasi-resonant ድግግሞሽ, በአሉታዊ ግብረመልስ ዑደት ውስጥ ያለው የማጣሪያ ማስተላለፊያ ቅንጅት ዜሮ ነው, Uout ከፍተኛ ነው. በ f0 ግራ እና ቀኝ ድግግሞሾች፣ የማጣሪያ ማስተላለፊያ ቅንጅት ወደ አንድነት እና Uout = Uin ያቀናል። ስለዚህ ማጣሪያው የይለፍ ቃሉን Δf ይመድባል, እና ማጉያው የአናሎግ ማጉላት ስራን ያከናውናል.

ሃርሞኒክ ማመንጫዎች

የመቆጣጠሪያ ስርዓቶች የምልክት ማመንጫዎችን ይጠቀማሉ የተለያዩ ዓይነቶች. ሃርሞኒክ oscillation ጄኔሬተር ተለዋጭ የ sinusoidal ቮልቴጅ የሚፈጥር መሳሪያ ነው።

የእንደዚህ አይነት ጄነሬተር የማገጃ ንድፍ በስዕሉ ላይ ይታያል-

ምንም የግቤት ምልክት የለም. Uout = K · Uos .

የ sinusoidal oscillation እንዲከሰት፣ ራስን የማነቃቃት ሁኔታ ለአንድ ድግግሞሽ ብቻ መሟላት አለበት።
K γ = 1 - የመጠን ሚዛን;
φ + ψ = 2πn - የደረጃ ሚዛን;
K የአጉሊ መነፅር ትርፍ የሚገኝበት ፣
γ - የአዎንታዊ ግብረመልስ አገናኝ ማስተላለፊያ ቅንጅት ፣
φ - ለአጉሊው የደረጃ ሽግግር;
ψ - ለአስተያየት ዑደት የደረጃ ሽግግር ፣
n = 0, 1, ...

የ sinusoidal ምልክቶች ዋና ማመንጫዎች እንደ ዊን ድልድይ ያሉ ማጣሪያዎች ናቸው። የዊን ድልድይ ያለው በኦፕ-አምፕ ላይ የተመሰረተ ጀነሬተር በሥዕሉ ላይ ይታያል፡-

ጄነሬተር ድግግሞሽ ያለው የ sinusoidal ምልክት ይፈጥራል.

በ f0 ድግግሞሽ, የማጣሪያ ማስተላለፊያ ቅንጅት β = 1/3 ነው. ማጉያው በተቃዋሚዎች R1 እና R2 የተቀመጠው ትርፍ K ≥ 3 ሊኖረው ይገባል። አንድ አስፈላጊ ጉዳይበ resistor R3 እና zener diodes VD1 እና VD2 የተረጋገጠውን የ Uout amplitude መረጋጋት ነው. ዝቅተኛ Uout ላይ, VD1 እና VD2 ላይ ያለውን ቮልቴጅ ማረጋጊያ ቮልቴጅ ያነሰ ነው እና R3 zener ዳዮዶች አይዘጋም. በዚህ ሁኔታ K> 3 እና Uout ይጨምራሉ. በ zener diodes ላይ ያለው ቮልቴጅ ከማረጋጊያው ቮልቴጅ ጋር እኩል ሲደርስ አንድ ወይም ሌላ zener diode ይከፈታል እና ጥንድ zener diodes የመቋቋም R3 ን ያስወግዳል. ትርፉ እኩል ይሆናል እና ቮልቴጅ Uout መቀነስ ይጀምራል, ትርፉ እንደገና ከ 3 በላይ ይሆናል እና Uout እንደገና ይቀንሳል, ግን በተቃራኒው አቅጣጫ. በዚህ መንገድ zener diodes ሙሌትን ይከላከላሉ.

ሲጠቀሙ የዚህ ጀነሬተርጭነቱን በተጠባባቂ ካስኬድ በኩል ማገናኘት ተገቢ ነው.

ለማረጋገጫ ዝግጅት የሚሆን ቁሳቁስ

ስለ ዘመናዊ የአናሎግ ኤሌክትሮኒክስ ግንባታ ግንባታዎች ተከታታይ መጣጥፎችን ጀመርኩ - ኦፕሬሽናል ማጉያዎች። የ op-amp ፍቺ እና አንዳንድ መለኪያዎች ተሰጥተዋል, እና የክዋኔ ማጉያዎች ምደባም ተሰጥቷል. ይህ ጽሑፍ ተስማሚ የኦፕሬሽን ማጉያ ፅንሰ-ሀሳብን ይሸፍናል ፣ እና ኦፕሬቲንግ ማጉያን ለማገናኘት መሰረታዊ ወረዳዎች ይሰጣሉ ።

ተስማሚ ኦፕሬሽን ማጉያ እና ባህሪያቱ

ዓለማችን ተስማሚ ስላልሆነ ተስማሚ ኦፕሬሽን ማጉያዎች የሉም። ይሁን እንጂ የዘመናዊው ኦፕ-አምፕስ መለኪያዎች በጣም ጥሩ ናቸው ከፍተኛ ደረጃ, ስለዚህ, ተስማሚ op-amps ያላቸው ወረዳዎች ትንተና ለትክክለኛ ማጉያዎች በጣም ቅርብ ውጤቶችን ይሰጣል.

የኦፕ-አምፕ ወረዳዎችን አሠራር ለመረዳት እውነተኛውን ኦፕ-አምፕስን ወደ ተስማሚ ማጉያዎች የሚቀንሱ በርካታ ግምቶች ቀርበዋል. እንደዚህ ያሉ ግምቶች አምስት ብቻ አሉ-

1. በ op-amp ግብዓቶች ውስጥ የሚፈሰው የአሁኑ ዜሮ ዜሮ ነው ተብሎ ይታሰባል።
2. የ op-amp ትርፍ እጅግ በጣም ትልቅ ነው ተብሎ ይታሰባል, ማለትም, የአምፕሊፋተሩ የውጤት ቮልቴጅ ማንኛውንም እሴት ሊደርስ ይችላል, ነገር ግን በእውነቱ በአቅርቦት ቮልቴጅ የተገደበ ነው.
3. በአንድ ሃሳባዊ op-amp ግብዓቶች መካከል ያለው የቮልቴጅ ልዩነት ዜሮ ነው, ማለትም, አንዱ ተርሚናሎች ከመሬት ጋር የተገናኘ ከሆነ, ሁለተኛው ተርሚናል ተመሳሳይ አቅም አለው. እንዲሁም የአንድ ሃሳባዊ ማጉያው የግብአት እክል ማለቂያ የሌለው መሆኑን ይከተላል።
4. የአንድ ሃሳባዊ op-amp የውጤት እክል ዜሮ ነው።
5. የአንድ ሃሳባዊ ኦፕ-amplitude-frequency ምላሽ ጠፍጣፋ ነው፣ ማለትም፣ ትርፉ በግብዓት ሲግናል ድግግሞሽ ላይ የተመካ አይደለም።

የእውነተኛ ኦፕሬሽን ማጉያው መለኪያዎች ከሃሳባዊዎቹ ጋር ያለው ቅርበት የተሰጠው ኦፕ-amp የሚሰራበትን ትክክለኛነት ይወስናል ፣ እንዲሁም የአንድ የተወሰነ ኦፕሬሽን ማጉያ ዋጋን ይፈልጉ እና ተስማሚ ኦፕ-አምፕን በፍጥነት እና በትክክል ይምረጡ።

ከላይ በተገለጹት ግምቶች ላይ በመመርኮዝ ለአሰራር ማጉያው መሰረታዊ ዑደቶች መተንተን እና ግንኙነቶችን ማግኘት ይቻላል ።

ተግባራዊ ማጉያ ለማገናኘት መሰረታዊ ወረዳዎች

ባለፈው ጽሑፍ ላይ እንደተገለጸው, op-amps የሚሠራው በግብረመልስ ብቻ ነው, የዚህ ዓይነቱ ኦፕ-amp በመስመራዊ ሁነታ ወይም በሙሌት ሁነታ ላይ እንደሚሰራ የሚወስን ነው. ከኦፕ-አምፕ ውፅዓት ወደ ተገላቢጦሽ ግብአት የሚሰጠው ግብረ መልስ በተለምዶ ኦፕ-አምፕ በመስመራዊ ሁነታ እንዲሰራ ያደርገዋል፣ ከኦፕ-amp ውፅዓት ወደ የማይገለበጥ ግብአት ወይም ክፍት-loop ክወና ምላሽ ደግሞ ማጉያውን ሙሌት ያስከትላል።

የማይገለበጥ ማጉያ

የማይገለበጥ ማጉያ በእውነታው ተለይቶ ይታወቃል የግቤት ምልክትወደ ኦፕሬሽናል ማጉያው ወደማይገለበጥ ግቤት ይሄዳል። ይህ የግንኙነት ንድፍ ከዚህ በታች ይታያል

የአንድ ተስማሚ ኦፕ-አምፕን ባህሪያት ግምት ውስጥ በማስገባት የዚህ ወረዳ አሠራር እንደሚከተለው ተብራርቷል. ምልክቱ ማለቂያ ከሌለው ጋር ወደ ማጉያው ይገባል የግቤት እክል, እና በማይገለበጥ ግቤት ላይ ያለው ቮልቴጅ በተገላቢጦሽ ግቤት ላይ ካለው ዋጋ ጋር ተመሳሳይ ነው. በኦፕሬሽናል ማጉያው ውፅዓት ላይ ያለው የአሁኑ ቮልቴጅ ከግቤት ቮልቴጅ ጋር እኩል የሆነ resistor R2 ይፈጥራል.

ስለዚህ, የዚህ እቅድ ዋና መለኪያዎች በሚከተለው ግንኙነት ተገልጸዋል

ከዚህ በመነሳት ግንኙነቱን የምናገኘው የማይገለበጥ ማጉያ ለማግኘት ነው።

ስለዚህ፣ የግብረ-ገብ አካላት ደረጃ አሰጣጦች በጥቅሙ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ ብለን መደምደም እንችላለን።

መታወቅ አለበት ልዩ ጉዳይ, resistor R2 ከ R1 (R2 >> R1) በጣም የሚበልጥ ከሆነ, ትርፉ ወደ አንድነት ይቀናቸዋል. በዚህ አጋጣሚ የማይገለባበጥ ማጉያ ወረዳ የአናሎግ ቋት ወይም ኦፕ-ተከታይ የአንድነት ጥቅም፣ በጣም ከፍተኛ የግቤት እክል እና ዜሮ የውጤት እክል ያለው ይሆናል። ይህ ውጤታማ የግብአት እና የውጤት መፍታትን ያረጋግጣል።

ማጉያ መገልበጥ

ተገላቢጦሽ ማጉያው የማይገለበጥ ግብዓት (ማለትም ከጋራ የኃይል አቅርቦት ጋር የተገናኘ) በመኖሩ እውነታ ተለይቶ ይታወቃል። ተስማሚ በሆነ ኦፕ-አምፕ ውስጥ, በአምፕሊፋየር ግብዓቶች መካከል ያለው የቮልቴጅ ልዩነት ዜሮ ነው. ስለዚህ የግብረመልስ ዑደት በተገላቢጦሽ ግቤት ላይ ያለው ቮልቴጅ ከዜሮ ጋር እኩል መሆኑን ማረጋገጥ አለበት. የተገላቢጦሽ ማጉያ ዑደት ከዚህ በታች ይታያል

የወረዳው አሠራር እንደሚከተለው ተብራርቷል. በአሁኑ ጊዜ በተገላቢጦሽ ተርሚናል ውስጥ በሀሳባዊ ኦፕ-አምፕ ውስጥ የሚፈሰው ዜሮ ነው ፣ ስለሆነም በተቃዋሚዎች R1 እና R2 የሚፈሱት ጅረቶች እርስ በእርስ እኩል እና በአቅጣጫ ተቃራኒ ናቸው ፣ ከዚያ መሰረታዊ ግንኙነቱ ይሆናል

ከዚያም የዚህ ወረዳ ትርፍ እኩል ይሆናል

በዚህ ቀመር ውስጥ ያለው የመቀነስ ምልክት የሚያሳየው በወረዳው ውፅዓት ላይ ያለው ምልክት ከግቤት ምልክቱ አንጻር ሲገለበጥ ነው።

አስተባባሪ

ውህደቱ የቮልቴጅ ለውጥ ከግቤት ምልክት ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ዑደት እንዲተገበር ይፈቅድልዎታል. በጣም ቀላሉ የኦፕ-አምፕ መቀላቀያ ዑደት ከዚህ በታች ይታያል

የክወና ማጉያ ማቀፊያ.

ይህ ወረዳ የግቤት ምልክት ላይ ያለውን ውህደት ክወና ተግባራዊ. የውህደት እቅዶችን አስቀድሜ ተመልክቻለሁ የተለያዩ ምልክቶችመቀላቀልን በመጠቀም . አስማሚው በመግቢያው ምልክት ላይ ተመሳሳይ ለውጥን ይተገብራል, ነገር ግን ሰንሰለቶችን ከማዋሃድ ጋር ሲነጻጸር በርካታ ጥቅሞች አሉት. በመጀመሪያ, የ RC እና RL ሰንሰለቶች የግብአት ምልክቱን በከፍተኛ ሁኔታ ያዳክማሉ, እና ሁለተኛ, ከፍተኛ ደረጃ አላቸው የውጤት እክል.

ስለዚህ, የመቀላቀያው ዋናዎቹ የተሰላ ግንኙነቶች ከ RC እና RL ሰንሰለቶች ጋር ተመሳሳይ ናቸው, እና የውጤት ቮልቴጅ ይሆናል.

እንደ ንቁ ማጣሪያዎች እና ራስ-ሰር ቁጥጥር ስርዓቶች ባሉ ብዙ የአናሎግ መሳሪያዎች ውስጥ ኢንቴግሬተሮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ

ልዩነት

የልዩነት እርምጃው ከተዋሃዱ ጋር ተቃራኒ ነው ፣ ማለትም ፣ የውጤት ምልክቱ ከግብዓት ምልክት ለውጥ ፍጥነት ጋር ተመጣጣኝ ነው። በጣም ቀላሉ ልዩነት ዲያግራም ከዚህ በታች ይታያል

ልዩነቱ በመግቢያው ምልክት ላይ ያለውን የልዩነት አሠራር ተግባራዊ ያደርጋል እና ከተለያየዎች ተግባር ጋር ተመሳሳይ ነው, በተጨማሪም እሱ አለው. ምርጥ መለኪያዎችከ RC እና RL ሰንሰለቶች ጋር ሲነጻጸር፡ በተግባር የግብአት ምልክቱን አይቀንስም እና በጣም ዝቅተኛ የውጤት መቋቋም አለው። መሰረታዊ የሂሳብ ግንኙነቶች እና ለተለያዩ ግፊቶች ምላሽ ሰንሰለቶችን ከመለየት ጋር ተመሳሳይ ናቸው።

የውጤት ቮልቴጅ ይሆናል

አፕሊኬሽኑን ያገኘ አንድ ኦፕሬሽናል ማጉያ ወረዳ ሎጋሪዝም መቀየሪያ ነው። ውስጥ ይህ ንድፍንብረት ወይም ባይፖላር ትራንዚስተር ጥቅም ላይ ይውላል። በጣም ቀላሉ የሎጋሪዝም መቀየሪያ ዑደት ከዚህ በታች ቀርቧል

ይህ ወረዳ ለመጨመር በዋናነት እንደ ሲግናል መጭመቂያ ጥቅም ላይ ይውላል ተለዋዋጭ ክልል, እንዲሁም የሂሳብ ተግባራትን ለማከናወን.

የሎጋሪዝም መቀየሪያን የአሠራር መርህ እናስብ። እንደሚታወቀው, በዲዲዮ ውስጥ የሚፈሰው ጅረት በሚከተለው አገላለጽ ይገለጻል

I O የዲዲዮው ተገላቢጦሽ ፍሰት ባለበት ፣
ሠ - ቁጥር ኢ ፣ መሠረት የተፈጥሮ ሎጋሪዝምሠ ≈ 2.72፣
q - የኤሌክትሮን ክፍያ;
ዩ - ዲዮድ ቮልቴጅ;
k - ቦልትማን ቋሚ;
T - የሙቀት መጠን በኬልቪን ዲግሪዎች.

በማስላት ጊዜ I O ≈ 10-9 A, kT/q = 25 mV መውሰድ ይችላሉ. ስለዚህ, የዚህ ወረዳ የግቤት ጅረት ይሆናል

ከዚያም የውጤት ቮልቴጅ

በጣም ቀላል የሆነው ሎጋሪዝም መቀየሪያ ብዙ ከባድ ጉዳቶች ስላሉት በተግባር ጥቅም ላይ አይውልም-

1. ለሙቀት ከፍተኛ ስሜታዊነት.
2. በቮልቴጅ መውደቅ እና በዲዲዮ አሁኑ መካከል ያለው ግንኙነት ሙሉ በሙሉ ሎጋሪዝም ስላልሆነ ዲዲዮው በቂ የመቀየር ትክክለኛነት አይሰጥም።

በውጤቱም, በዲዲዮዎች ምትክ ጥቅም ላይ ይውላሉ ዳዮድ ግንኙነትወይም ከመሠረት ጋር.

ገላጭ የመቀየሪያ ዑደት የሚገኘው በወረዳው ውስጥ ያለውን የዲዲዮ እና የተቃዋሚ ቦታ በመቀየር ከሎጋሪዝም መለወጫ ነው። እና የእንደዚህ አይነት ወረዳ አሠራር, እንዲሁም ሎጋሪዝም መቀየሪያ, በዲዲዮው ውስጥ ባለው የቮልቴጅ ጠብታ እና በዲዲዮው ውስጥ በሚፈሰው የአሁኑ መካከል ባለው የሎጋሪዝም ግንኙነት ላይ የተመሰረተ ነው. ገላጭ የመቀየሪያ ዑደት ከዚህ በታች ይታያል

የወረዳው አሠራር በሚታወቁት መግለጫዎች ይገለጻል

ስለዚህ, የውጤት ቮልቴጅ ይሆናል

ልክ እንደ ሎጋሪትሚክ መቀየሪያ፣ በመግቢያው ላይ ያለው ዲዮድ ያለው በጣም ቀላሉ ገላጭ መለወጫ እምብዛም ጥቅም ላይ አይውልም ፣ ምክንያቱም ከላይ በተገለጹት ምክንያቶች ፣ ስለሆነም ፣ በመግቢያው ላይ ካለው ዳዮዶች ይልቅ ፣ ባይፖላር ትራንዚስተሮች በ diode ግንኙነት ወይም በጋራ መሠረት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ኦፕሬሽናል ማጉያዎችብዙውን ጊዜ ለማከናወን ጥቅም ላይ ይውላል የተለያዩ ስራዎችማጠቃለያ ምልክቶች፣ መለያየት፣ ማዋሃድ፣ መገለባበጥ፣ ወዘተ. እና እንዲሁም ኦፕሬሽናል ማጉያዎች እንደተሻሻሉ ተዘጋጅተዋል።
ሚዛናዊ የማጉላት ወረዳዎች.

የክወና ማጉያ- ሁለንተናዊ ተግባራዊ አካልበዘመናዊ የቅርጽ እና የመቀየሪያ ወረዳዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል የመረጃ ምልክቶች ለተለያዩ ዓላማዎችሁለቱም በአናሎግ እና ዲጂታል ቴክኖሎጂ. ተጨማሪ የአምፕሊፋየር ዓይነቶችን እንመልከት።

ማጉያ መገልበጥ

የአንድ ቀላል ተገላቢጦሽ ማጉያ ወረዳን አስቡበት፡-

ሀ) በተቃዋሚ R2 ላይ ያለው የቮልቴጅ ጠብታ ከ Uout ጋር እኩል ነው ፣

ለ) በተቃዋሚ R1 ላይ ያለው የቮልቴጅ መውደቅ ከ Uin ጋር እኩል ነው.

Uout / R2 = -Uin / R1, ወይም የቮልቴጅ መጨመር = Uout / Uin = R2 / R1.

ግብረመልስ እንዴት እንደሚሰራ ለመረዳት, የተወሰነ የቮልቴጅ ደረጃ በመግቢያው ላይ እንደሚተገበር እናስብ, 1 V. የበለጠ ግልጽ ለመሆን, resistor R1 10 kOhm, እና resistor R2 100 ተቃውሞ አለው እንበል. kOhm አሁን የውጤት ቮልቴጁ ከቁጥጥር ውጭ ለመውጣት እንደወሰነ እና ከ 0 V ጋር እኩል እንደሆነ አስቡት ምን ይሆናል? Resistors R1 እና R2 የቮልቴጅ መከፋፈያ ይመሰርታሉ, በእነሱ እርዳታ የመቀየሪያው እምቅ አቅም ከ 0.91 V. ጋር እኩል ነው የሚሰራው. የውፅአት ቮልቴጅ -10 ቮ እስኪደርስ ድረስ ለውጡ ይቀጥላል, በዚህ ጊዜ የኦፕ-አምፕ ግብዓቶች እምቅ ችሎታዎች ተመሳሳይ እና ከመሬት አቅም ጋር እኩል ይሆናሉ. በተመሳሳይም የውጤት ቮልቴጁ የበለጠ መቀነስ ከጀመረ እና ከ -10 ቮ በላይ አሉታዊ ከሆነ በተገላቢጦሽ ግብአት ላይ ያለው አቅም ከመሬት አቅም ያነሰ ይሆናል, በዚህም ምክንያት የውጤት ቮልቴጅ መነሳት ይጀምራል.

የዚህ ዑደት ጉዳቱ ዝቅተኛ የግብአት ውሱንነት ያለው ሲሆን በተለይም ከፍተኛ የቮልቴጅ መጨመር ላላቸው ማጉያዎች (በ. የተዘጋ ወረዳ OS), በየትኛው resistor R1, እንደ አንድ ደንብ, ትንሽ ነው. ይህ መሰናክል ከዚህ በታች ባለው ሥዕል ተወግዷል። 4.

የማይገለበጥ ማጉያ። የዲሲ ማጉያ.

በስእል ውስጥ ያለውን ንድፍ እንመልከት. 4. የእሱ ትንተና እጅግ በጣም ቀላል ነው: UA = Uin. የቮልቴጅ UA ከቮልቴጅ መከፋፈያ ይወገዳል: UA = Uout R1 / (R1 + R2). UA = Uin ከሆነ ፣ ከዚያ ያግኙ = Uout / Uin = 1 + R2 / R1። ይህ የማይገለበጥ ማጉያ ነው። በምንጠቀመው ግምታዊ ስሌት ውስጥ የዚህ ማጉያው የግብአት እክል ገደብ የለሽ ነው (ለ 411 አይነት op amp 1012 ohms ወይም ከዚያ በላይ ነው፣ ለባይፖላር ትራንዚስተር ኦፕኤም ብዙውን ጊዜ ከ 108 ohms ይበልጣል)። የውጤት መጨናነቅ, ልክ እንደ ቀድሞው ሁኔታ, ከኦኤምኤም ክፍልፋዮች ጋር እኩል ነው. እንደ ተገላቢጦሽ ማጉያው ፣ የግቤት ቮልቴጁ በሚቀየርበት ጊዜ የወረዳውን ባህሪ በጥልቀት ከተመለከትን ፣ በገባው ቃል መሠረት እንደሚሰራ እናያለን።

AC ማጉያ

ከላይ ያለው ወረዳ ደግሞ ማጉያ ነው ዲሲ. የሲግናል ምንጩ እና ማጉያው በተለዋጭ ጅረት በኩል እርስ በርስ ከተገናኙ፣ በምስል ላይ እንደሚታየው ለግቤት አሁኑ (በጣም ትንሽ መጠን) grounding መሰጠት አለበት። 5. በሥዕላዊ መግለጫው ላይ ለሚቀርቡት የአካል ክፍሎች የቮልቴጅ መጨመር 10 ነው, እና -3 ዲቢቢ ነጥብ ከ 16 Hz ድግግሞሽ ጋር ይዛመዳል.

ማጉያ ኤሲ. የኤሲ ሲግናሎች ብቻ ከተጨመሩ፣ በተለይ ማጉያው ከፍተኛ የቮልቴጅ ትርፍ ካለው፣ ለዲሲ ሲግናሎች ያለውን ጥቅም ወደ አንድነት መቀነስ ይችላሉ። ይህ ሁልጊዜ ያለውን የመጨረሻ "የግቤት-የተጠቀሰው የመቁረጥ ጫና" ተጽእኖን ለመቀነስ ያስችላል.

በስእል ላይ ለሚታየው ወረዳ. 6, ነጥቡ -3 ዲቢቢ ከ 17 Hz ድግግሞሽ ጋር ይዛመዳል; በዚህ ድግግሞሽ የ capacitor impedance 2.0 kOhm ነው. እባክዎን የ capacitor ትልቅ መሆን አለበት. ከፍተኛ ትርፍ የማይገለባበጥ ማጉያ የኤሲ ማጉያ ለመገንባት ጥቅም ላይ ከዋለ፣ መያዣው ከመጠን በላይ ትልቅ ሊሆን ይችላል። በዚህ ሁኔታ, ያለ capacitor ማድረግ እና የማካካሻውን ቮልቴጅ ማስተካከል የተሻለ ነው, ስለዚህም ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል. ሌላ ዘዴ መጠቀም ይችላሉ - የ resistors R1 እና R2 ተቃውሞ ይጨምሩ እና ቲ-ቅርጽ ያለው መከፋፈያ ዑደት ይጠቀሙ.

ዲዛይነሮች ሁል ጊዜ የሚጥሩት ከፍተኛ የግብዓት እክል ቢኖርም ፣ የማይገለበጥ ማጉያ ወረዳ ሁል ጊዜ ከተገላቢጦሽ ማጉያ ወረዳ አይመረጥም። በኋላ እንደምናየው, ተገላቢጦሽ ማጉያው እንዲህ አያቀርብም ከፍተኛ መስፈርቶችወደ op-amp እና, ስለዚህ, በርካታ አለው ምርጥ ባህሪያት. በተጨማሪም, ለምናባዊው መሬት ምስጋና ይግባውና ምልክቶችን እርስ በርስ ሳይነኩ እርስ በርስ ሳይነኩ ማዋሃድ ምቹ ነው. እና በመጨረሻም ፣ በጥያቄ ውስጥ ያለው ወረዳ ከሌላ ኦፕ-አምፕ ውፅዓት (የተረጋጋ) ጋር ከተገናኘ ፣ የግቤት እልክኝነቱ ዋጋ ለእርስዎ ግድየለሽ ነው - 10 kOhm ወይም ማለቂያ የሌለው ሊሆን ይችላል ፣ ምክንያቱም በማንኛውም ሁኔታ የቀድሞው ደረጃ ይሆናል ። ከቀጣዩ ጋር በተዛመደ ተግባራቱን ያከናውናል.

ተደጋጋሚ

በስእል. 7 በአሰራር ማጉያ ላይ የተመሰረተ ኢሚተር መሰል ተከታይ ያሳያል።

የ resistor R1 የመቋቋም ወሰንየለሺ ጋር እኩል ነው, እና resistor R2 የመቋቋም ዜሮ ነው (gain = 1) የሆነ የማይገለበጥ ማጉያ በላይ ምንም አይደለም. እንደ ተደጋጋሚዎች ብቻ ጥቅም ላይ እንዲውሉ የተነደፉ ልዩ የኦፕሬሽኖች ማጉያዎች አሉ ፣ እነሱ የተሻሻሉ ባህሪዎች አሏቸው (በዋነኛነት ከፍተኛ ፍጥነት) ፣ የዚህ ዓይነቱ ኦፕሬሽን ማጉያ ምሳሌ LM310 ወይም OPA633 ወረዳ ፣ እንዲሁም እንደ TL068 ወረዳ ያሉ ቀለል ያሉ ወረዳዎች (በትራንዚስተር ውስጥ ይገኛሉ) ጥቅል ከሶስት ተርሚናሎች ጋር)።

የአንድነት ጥቅም ያለው ማጉያ ማግለል ባህሪ ስላለው (ከፍተኛ የግቤት እክል እና ዝቅተኛ ውጤት) ስላለው አንዳንድ ጊዜ ቋት ይባላል።

ከ op-amps ጋር ሲሰሩ መሰረታዊ ማስጠንቀቂያዎች

1. ደንቦቹ ውስጥ እስካለ ድረስ ለማንኛውም ኦፕሬሽን ማጉያ (ማጉያ) የሚሰራ ነው። ንቁ ሁነታ፣ ማለትም እ.ኤ.አ. ግብዓቶቹ እና ውጤቶቹ ከመጠን በላይ አይጫኑም።

ለምሳሌ በአምፕሊፋየር ግቤት ላይ ብዙ ሃይል ከተጠቀሙ ትልቅ ምልክት, ከዚያም ይህ የውጤት ምልክት ወደ UКК ወይም ዩኤኤኤኤ ደረጃ አቅራቢያ እንዲቋረጥ ያደርገዋል. የውጤት ቮልቴጁ በተቆራረጠ የቮልቴጅ ደረጃ ላይ ሲስተካከል, በግብዓቶቹ ላይ ያለው ቮልቴጅ ሊለወጥ አይችልም. የኦፕኤም ውፅዓት የቮልቴጅ ማወዛወዝ ከአቅርቦት የቮልቴጅ ክልል ሊበልጥ አይችልም (በተለምዶ 2 ቮ ከአቅርቦት የቮልቴጅ ክልል ያነሰ ቢሆንም ምንም እንኳን አንዳንድ ኦፕሬተሮች የውጤት የቮልቴጅ ማወዛወዝ በአንድ ወይም በሌላ የአቅርቦት ቮልቴጅ የተገደበ ቢሆንም)። በአሰራር ማጉያ ላይ የተመሰረተ የአሁኑ ምንጭ የውጤት መረጋጋት ክልል ላይ ተመሳሳይ ገደብ ተጥሏል። ለምሳሌ, አሁን ባለው ምንጭ ውስጥ ተንሳፋፊ ጭነት ያለው ከፍተኛ የቮልቴጅ መጠን በ "መደበኛ" አቅጣጫ ላይ ባለው ጭነት ላይ ያለው ከፍተኛ የቮልቴጅ ውድቀት (የአሁኑ አቅጣጫ ከተተገበረው የቮልቴጅ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል) UКК - Uin, እና መቼ ነው. የተገላቢጦሽ አቅጣጫየአሁኑ (በዚህ ጉዳይ ላይ ያለው ጭነት በጣም እንግዳ ሊሆን ይችላል, ለምሳሌ, ቀጥተኛ ኃይል መሙላትን ለማግኘት የተገላቢጦሽ ባትሪዎችን ሊይዝ ይችላል, ወይም ኢንዳክቲቭ እና አቅጣጫውን ከሚቀይሩ ሞገዶች ጋር ይሰራል) -Uin - UEE.

2. ግብረመልስ አሉታዊ መሆን አለበት. ይህ ማለት (ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ) የሚገለበጥ እና የማይገለበጥ ግብአቶች መምታታት የለባቸውም።

3. የኦፕ-አምፕ ዑደት የዲሲ ግብረመልስ ዑደት ሊኖረው ይገባል, አለበለዚያ op-amp በእርግጠኝነት ወደ ሙሌት ይገባል.

4. ብዙ ኦፕ አምፕስ በጣም ዝቅተኛ ከፍተኛ ልዩነት የግቤት ቮልቴጅ አላቸው። በተገላቢጦሽ እና በማይገለባበጥ ግብዓቶች መካከል ያለው ከፍተኛ የቮልቴጅ ልዩነት ለሁለቱም የቮልቴጅ ፖላሪቲ በ 5 ቮ ሊገደብ ይችላል. ይህ ሁኔታ ችላ ከተባለ, ትላልቅ የግብአት ሞገዶች ይነሳሉ, ይህም ወደ አፈፃፀም መበላሸት አልፎ ተርፎም የኦፕሬሽን ማጉያውን መጥፋት ያስከትላል.

የ "ግብረመልስ" (FE) ጽንሰ-ሐሳብ በጣም ከተለመዱት ውስጥ አንዱ ነው; በሰፊው ስሜት. በቁጥጥር ስርዓቶች ውስጥ, ግብረመልስ የውጤት ምልክትን ከ ጋር ለማነፃፀር ጥቅም ላይ ይውላል የተሰጠው ዋጋእና ተገቢውን ማስተካከያ ማድረግ. ማንኛውም ነገር እንደ "ስርዓት" ሆኖ ሊያገለግል ይችላል, ለምሳሌ, በመንገድ ላይ የሚንቀሳቀሰውን መኪና የማሽከርከር ሂደት - የውጤት መረጃ (የመኪናው አቀማመጥ እና ፍጥነቱ) በአሽከርካሪው ቁጥጥር ይደረግበታል, ከሚጠበቁት ዋጋዎች ጋር ያወዳድራቸዋል. እና የግቤት ውሂቡን በዚሁ መሰረት ያስተካክላል (በመሪው፣ የፍጥነት መቀየሪያ፣ ፍሬን በመጠቀም)። በአምፕሊፋየር ዑደት ውስጥ የውጤት ምልክቱ የግብአት ምልክት ብዜት መሆን አለበት, ስለዚህ በግብረመልስ ማጉያ ውስጥ የግቤት ምልክቱ ከተወሰነው የውጤት ምልክት ክፍል ጋር ይነጻጸራል.

ሁሉም ስለ ግብረመልስ

አሉታዊ ግብረመልስየውጤት ምልክቱን ወደ ግቤት መልሶ የማሰራጨት ሂደት ነው, ይህም የግቤት ምልክቱ ክፍል ይጠፋል. ይህ ወደ ትርፍ መቀነስ ብቻ የሚመራ ሞኝ ሀሳብ ሊመስል ይችላል። በ1928 አሉታዊ ግብረመልስን የፈጠራ ባለቤትነት ለመስጠት የሞከረው ሃሮልድ ኤስ. ብላክ የተቀበለው ግብረ መልስ ይህ ነው። “የእኛ ማግለል ልክ እንደዚያው ተደርጎ ነበር። የማያቋርጥ እንቅስቃሴ ማሽን"(IEEE Spectrum Magazine December 1977)። በእርግጥ, አሉታዊ ግብረመልስ ትርፉን ይቀንሳል, ግን በተመሳሳይ ጊዜ የወረዳውን ሌሎች መለኪያዎች ያሻሽላል, ለምሳሌ, የተዛባ እና ያልተለመዱ ነገሮችን ያስወግዳል, ለስላሳ ያደርገዋል. ድግግሞሽ ምላሽ(በተፈለገው ባህሪ መሰረት ያመጣል), የወረዳውን ባህሪ እንዲተነብይ ያደርገዋል. ጥልቅ አሉታዊ ግብረመልስ, ያነሰ ውጫዊ ባህሪያትማጉያዎች በክፍት ዑደት ግብረመልስ (ያለ ግብረ መልስ) በአጉሊው ባህሪያት ላይ የተመሰረቱ ናቸው, እና በመጨረሻም እነሱ በግብረመልስ ወረዳው ባህሪያት ላይ ብቻ የተመሰረቱ ናቸው. ኦፕ-አምፕስ በተለምዶ በጥልቅ ግብረ-መልስ ሁነታ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና ክፍት-loop የቮልቴጅ ትርፍ (ያለ ግብረ መልስ) በእነዚህ ወረዳዎች ውስጥ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ይደርሳል።

የግብረመልስ ዑደት በድግግሞሽ ላይ የተመሰረተ ሊሆን ይችላል፣ ከዚያ ትርፉ በተወሰነ መንገድ በድግግሞሽ ላይ ይመሰረታል (ለምሳሌ ቅድመ ማጉያ ነው። የድምጽ ድግግሞሽየ RIAA መስፈርት ባለው ተጫዋች ውስጥ); የግብረመልስ ወረዳው ስፋት-ጥገኛ ከሆነ ፣ ከዚያ ማጉያው አለው። ያልተለመደ ባህሪ(የእንደዚህ ዓይነቱ እቅድ የተለመደ ምሳሌ ነው ሎጋሪዝም ማጉያ, በዚህ ውስጥ የቮልቴጅ UBE ወቅታዊው IK በ diode ወይም transistor ውስጥ በስርዓተ ክወናው ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ግብረመልስ የአሁኑን ምንጭ ለመፍጠር (የውጤት መጨናነቅ ወደ ኢንፊኒቲው ቅርብ) ወይም የቮልቴጅ ምንጭ (የውጤት ውፅዓት ወደ ዜሮ የቀረበ) ለመፍጠር ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል እና በጣም ከፍተኛ ወይም በጣም ዝቅተኛ የግቤት impedance ይፈጥራል። በአጠቃላይ, ግብረመልስ የሚቀርብበት መለኪያ በእሱ እርዳታ ይሻሻላል. ለምሳሌ፣ ለአስተያየት ከውጽአት አሁኑ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ሲግናል ከተጠቀምን እናገኛለን ጥሩ ምንጭወቅታዊ

ግብረመልስ አዎንታዊ ሊሆን ይችላል; ለምሳሌ በጄነሬተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በሚያስደንቅ ሁኔታ ፣ እንደ አሉታዊ ስርዓተ ክወና ጠቃሚ አይደለም። ይልቁንስ ከችግሮች ጋር የተቆራኘ ነው ፣ ምክንያቱም በስርአቱ ውስጥ አሉታዊ ስርዓተ ክወና ባለው ከፍተኛ ድግግሞሽወደ አወንታዊ አስተያየቶች እና ወደማይፈለጉ ራስን ማወዛወዝ የሚመራ ትልቅ የደረጃ ፈረቃዎች ሊከሰቱ ይችላሉ። እነዚህ ክስተቶች እንዲከሰቱ, ማመልከት አስፈላጊ አይደለም ታላቅ ጥረትነገር ግን ያልተፈለገ ራስን መወዛወዝን ለመከላከል ወደ እርማት ዘዴዎች ይጠቀማሉ.

ኦፕሬሽናል ማጉያዎች

በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች የግብረመልስ ወረዳዎችን ስናስብ፣ ከኦፕሬሽን ማጉያዎች ጋር እንገናኛለን። ኦፕሬሽናል ማጉያ (op-amp) በጣም ከፍተኛ ትርፍ ያለው እና ባለ አንድ ጫፍ ግብዓት ያለው የዲሲ ልዩነት ማጉያ ነው። የ op-amp ምሳሌ ሁለት ግብዓቶች እና ያልተመጣጠነ ውፅዓት ያለው ክላሲክ ልዩነት ማጉያ ሊሆን ይችላል። ሆኖም ግን, እውነተኛ ኦፕሬሽን ማጉሊያዎች ጉልህ የሆነ ተጨማሪ እንዳላቸው ልብ ሊባል ይገባል ከፍተኛ ዕድሎችትርፍ (ብዙውን ጊዜ በ 105 - 106 ቅደም ተከተል) እና ዝቅተኛ የውጤት መከላከያዎች ፣ እና እንዲሁም የውጤት ምልክቱ ከሞላ ጎደል የአቅርቦት ቮልቴጅ (ብዙውን ጊዜ የተከፈለ የኃይል አቅርቦቶች ± 15 V ጥቅም ላይ ይውላሉ) እንዲለዋወጡ ያስችላቸዋል።

ምልክቶች "+" እና "-" ማለት አንድ ግቤት ሁልጊዜ ከሌላው የበለጠ አዎንታዊ መሆን አለበት ማለት አይደለም; እነዚህ ምልክቶች በቀላሉ የውጤት ምልክቱን አንጻራዊ ደረጃ ያመለክታሉ (ወረዳው አሉታዊ ግብረመልስ ከተጠቀመ ይህ አስፈላጊ ነው)። ውዥንብርን ለማስወገድ ግብአቶችን ከ"ፕላስ" እና "መቀነስ" ግብአቶች ይልቅ "ተገላቢጦሽ" እና "ያልተገለበጠ" መጥራት የተሻለ ነው. ሥዕላዊ መግለጫዎች ብዙውን ጊዜ የኃይል አቅርቦቶችን ከኦፕ-አምፕ ጋር እና ለመሬት ለመሬት ለመጠቅለል የታሰበውን ፒን ግንኙነት አያሳዩም። ኦፕሬሽናል ማጉያዎች ከፍተኛ የቮልቴጅ ጥቅም አላቸው እና በጭራሽ (ከስንት ልዩ ሁኔታዎች) ያለ ግብረ መልስ ጥቅም ላይ አይውሉም። ኦፕሬሽናል ማጉያዎች ከአስተያየት ጋር ለመስራት የተነደፉ ናቸው ማለት እንችላለን. የግብረ-መልስ ሳይኖር የወረዳው ትርፍ በጣም ከፍተኛ ነው, በተዘጋ የግብረመልስ ዑደት ውስጥ, የአጉሊ መነፅር ባህሪያት በግብረመልስ ዑደት ላይ ብቻ ይወሰናሉ. እርግጥ ነው, በበለጠ ዝርዝር ጥናት ላይ እንዲህ ዓይነቱ አጠቃላይ መደምደሚያ ሁልጊዜ እውነት እንዳልሆነ ማወቅ አለበት. በቀላሉ አንድ op-amp እንዴት እንደሚሰራ በመመልከት እንጀምራለን ከዚያም እንደ አስፈላጊነቱ በበለጠ ዝርዝር እናጠናለን።

ኢንዱስትሪው በትክክል በመቶዎች የሚቆጠሩ ኦፕሬሽናል ማጉያዎችን ያመነጫል። የተለያዩ ጥቅሞችእርስ በርስ ፊት ለፊት. በጣም ተስፋፍቷል ጥሩ እቅድዓይነት LF411 (ወይም በቀላሉ "411")፣ በብሔራዊ ሴሚኮንዳክተር ለገበያ አስተዋውቋል። ልክ እንደ ሁሉም ኦፕሬቲንግ ማጉያዎች፣ በውስጡ የተቀመጠ ትንሽ አካል ነው። ጥቃቅን አካልባለ ሁለት ረድፍ ሚኒ-DIP pinout። ይህ እቅድ ርካሽ እና ለመጠቀም ቀላል ነው; ኢንዱስትሪው የተሻሻለውን የዚህን ወረዳ (LF411A)፣ እንዲሁም በትንሽ ፓኬጅ ውስጥ የተቀመጠ እና ሁለት ገለልተኛ የኦፕሬሽናል ማጉያዎችን (እንደ LF412 ያለ ወረዳ ፣ እሱም “ሁለት” ኦፕሬሽናል ማጉያ ተብሎም ይጠራል) የያዘ ኤለመንት ያመርታል። የ LF411 ወረዳን እንደ ጥሩ የእድገት መነሻ እንመክራለን የኤሌክትሮኒክስ ወረዳዎች.

የ 411 ዓይነት ወረዳ 24 ትራንዚስተሮች (21.) የያዘ የሲሊኮን ዳይ ነው። ባይፖላር ትራንዚስተር, 3 የመስክ-ውጤት ትራንዚስተሮች, 11 resistors እና 1 capacitor). በስእል. ምስል 2 ከቤቶች ተርሚናሎች ጋር ያለውን ግንኙነት ያሳያል.

በመኖሪያ ሽፋኑ ላይ ያለው ነጥብ እና በጫፉ ላይ ያለው ኖት ፒኖቹን በሚቆጥሩበት ጊዜ የማጣቀሻ ነጥቡን ለማመልከት ያገለግላሉ. በአብዛኛዎቹ የኤሌክትሮኒካዊ ዑደት ቤቶች ውስጥ የፒን ቁጥር መቁጠር የሚከናወነው ከቤቶች ሽፋን ጎን በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ነው. የ "ዜሮ መቼት" (ወይም "ሚዛን", "ማስተካከያ") ፒን በኦፕሬሽናል ማጉያው ውስጥ ሊከሰቱ የሚችሉ ትናንሽ አሲሜትሮችን ለማስወገድ ያገለግላሉ.

አስፈላጊ ህጎች

አሁን እንተዋወቃለን። በጣም አስፈላጊዎቹ ደንቦችበግብረመልስ ዑደት ውስጥ የኦፕሬሽን ማጉያውን ባህሪ የሚወስን. በሁሉም የሕይወት ጉዳዮች ማለት ይቻላል እውነት ናቸው.

በመጀመሪያ ኦፕ አምፕ ትልቅ የቮልቴጅ ትርፍ ስላለው በግብአቶቹ መካከል ያለው የቮልቴጅ መጠን በጥቂት ክፍልፋዮች ሚሊቮልት ሲቀያየር የውፅአት ቮልቴጁ በሙሉ ወሰን እንዲቀየር ስለሚያደርግ ይህንን አነስተኛ ቮልቴጅ ግምት ውስጥ እንዳያስገባን ግን ደንብ 1ን እንቅረፅ። :

I. የክወና ማጉያው ውፅዓት በእሱ ግቤቶች መካከል ያለው የቮልቴጅ ልዩነት ዜሮ መሆኑን ለማረጋገጥ ይጥራል.

ሁለተኛ፣ ኦፕ አምፕ የሚፈጀው በጣም ትንሽ የግቤት ጅረት ነው (የ LF411 አይነት op amp 0.2 nA ይበላል፤ አንድ op amp ከ ግብዓቶች ጋር የመስክ ውጤት ትራንዚስተሮች- የ picoamps ቅደም ተከተል; ወደ ጥልቅ ዝርዝሮች ሳንሄድ፣ II ደንብ እንፍጠር፡-

II. የክወና ማጉያ ግብዓቶች ምንም አይነት ጅረት አይጠቀሙም።

እዚህ ላይ ማብራሪያ አስፈላጊ ነው፡ ህግ I ማለት ግን ኦፕኤም በግብዓቶቹ ላይ ያለውን ቮልቴጅ ይለውጣል ማለት አይደለም። ይህ የማይቻል ነው. (ይህ ከህግ II ጋር የማይጣጣም ይሆናል።) ኦፕ-አምፕ የግብአቶቹን ሁኔታ እና ሁኔታ "ይገመታል" የውጭ ዑደትስርዓተ ክወናው ቮልቴጅን ከውጤቱ ወደ ግብአት ያስተላልፋል, በዚህም ምክንያት በግብአቶቹ መካከል ያለው የቮልቴጅ ልዩነት ይከሰታል ከዜሮ ጋር እኩል ነው።(ከተቻለ)።

እነዚህ ደንቦች የኦፕ-አምፕ ወረዳዎችን ለማገናዘብ በቂ መሠረት ይሰጣሉ.

በኤሌክትሮኒክስ ኮርስ ውስጥ ብዙ ነገር አለ ጠቃሚ ርዕሶች. ዛሬ ኦፕሬሽናል ማጉያዎችን ለመረዳት እንሞክራለን.
ከመጀመሪያው እንጀምር. ኦፕሬሽናል ማጉያ በሁሉም መንገዶች ከአናሎግ ምልክቶች ጋር እንዲሰሩ የሚያስችልዎ "ነገር" ነው. በጣም ቀላሉ እና በጣም መሠረታዊው ማጉላት ፣ ማጉላት ፣ መደመር ፣ መቀነስ እና ሌሎች ብዙ (ለምሳሌ ልዩነት ወይም ሎጋሪዝም) ናቸው። አብዛኛዎቹ ኦፕሬሽናል ማጉያዎች (ከዚህ በኋላ ኦፕ-አምፕስ ተብለው ይጠራሉ) የሚከናወኑት አወንታዊ እና አሉታዊ ግብረመልሶችን በመጠቀም ነው።
በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተወሰነ "ተስማሚ" ኦፕ-አምፕን እንመለከታለን, ምክንያቱም ሂድ የተወሰነ ሞዴልትርጉም የለውም። በሃሳብ ደረጃ የግብአት ተቃውሞው ወደ ማለቂያነት ይመራዋል ማለት ነው (ስለዚህ የግቤት አሁኑ ወደ ዜሮ ይቀናናል) እና የውጤት መከላከያው በተቃራኒው ዜሮ ይሆናል (ይህ ማለት ጭነቱ የውጤት ቮልቴጁ ላይ ተጽዕኖ ሊያሳርፍ አይገባም ማለት ነው) ). እንዲሁም ማንኛውም ተስማሚ ኦፕ-አምፕ የማንኛውም ድግግሞሽ ምልክቶችን ማጉላት አለበት። ደህና፣ እና ከሁሉም በላይ፣ ግብረ መልስ በሌለበት ጊዜ የሚገኘው ትርፍ ማለቂያ የሌለው መሆን አለበት።

ወደ ነጥቡ ግባ

ኦፕሬሽናል ማጉያ ብዙውን ጊዜ በስዕላዊ መግለጫዎች በተመጣጣኝ ትሪያንግል ተመስሏል። በግራ በኩል "-" እና "+" የሚል ምልክት የተደረገባቸው ግብዓቶች በስተቀኝ በኩል ውጤቱ ነው. ቮልቴጅ በማናቸውም ግብዓቶች ላይ ሊተገበር ይችላል, ከነዚህም አንዱ የቮልቴጁን ፖላሪቲ ይቀይራል (ለዚያም ነው ተገላቢጦሽ ተብሎ የሚጠራው), ሌላኛው ግን አይደለም (ተገላቢጦሽ ተብሎ ይጠራል ብሎ ማሰብ ምክንያታዊ ነው). የኦፕ-አምፕ የኃይል አቅርቦቱ ብዙውን ጊዜ ባይፖላር ነው። በተለምዶ አወንታዊ እና አሉታዊ የአቅርቦት ቮልቴጅ አላቸው ተመሳሳይ እሴት(ግን የተለየ ምልክት!)
በጣም ቀላል በሆነ ሁኔታ የቮልቴጅ ምንጮችን በቀጥታ ከኦፕ-አምፕ ግብዓቶች ጋር ማገናኘት ይችላሉ. እና ከዚያ የውጤት ቮልቴጅ በቀመሩ መሠረት ይሰላል-
, በማይገለበጥ ግቤት ላይ ያለው ቮልቴጅ የት ነው, በተገላቢጦሽ ግቤት ላይ ያለው ቮልቴጅ, የውጤት ቮልቴጅ እና ክፍት-loop ትርፍ ነው.
ከፕሮቲየስ እይታ አንጻር ትክክለኛውን ኦፕ-አምፕን እንይ።


ከእሱ ጋር "እንዲጫወቱ" እመክራለሁ. የ 1 ቪ ቮልቴጅ ወደማይገለበጥ ግቤት ተተግብሯል. 3V ለመገልበጥ። "ሃሳባዊ" op-amp እንጠቀማለን. ስለዚህ, እናገኛለን:. ነገር ግን እዚህ እኛ አንድ limiter አለን, ምክንያቱም ምልክቱን ከአቅርቦት ቮልቴጅ በላይ ማጉላት አንችልም። ስለዚህ, በውጤቱ ላይ አሁንም -15V እናገኛለን. ውጤት፡


ትርፉን እንለውጥ (ስለዚህ ታምኑኛላችሁ)። የቮልቴጅ ጌይን መለኪያ ከሁለት ጋር እኩል ይሁን። ተመሳሳይ ችግር በግልጽ ተፈቷል.

የመገለባበጥ እና የማይገለበጥ ማጉያዎችን ምሳሌ በመጠቀም የኦፕ-አምፕስ የእውነተኛ ህይወት መተግበሪያ

ከእነዚህ ውስጥ ሁለቱ አሉ ዋናደንቦች፡-
አይ. የኦፕ አምፕ ውፅዓት ልዩነት የቮልቴጅ (በቮልቴጅ መካከል ያለው ልዩነት በተገላቢጦሽ እና በማይገለባበጥ ግብዓቶች መካከል ያለው ልዩነት) ዜሮ እንዲሆን ለማድረግ ይሞክራል።
II. የopamp ግብዓቶች ምንም አይነት ጅረት አይጠቀሙም።
የመጀመሪያው ህግ በአስተያየት ይተገበራል. እነዚያ። ቮልቴጁ ከውጤቱ ወደ ግብአት የሚተላለፈው እምቅ ልዩነት ዜሮ በሚሆንበት መንገድ ነው.
እነዚህም ለመናገር በOU ርዕስ ውስጥ ያሉ “ቅዱሳት መጻሕፍት” ናቸው።
እና አሁን ፣ የበለጠ። ማጉያ መገልበጥበትክክል እንደዚህ ይመስላል (ግብዓቶቹ እንዴት እንደሚገኙ ትኩረት ይስጡ)


በመጀመሪያው “ቀኖና” ላይ በመመስረት መጠኑን እናገኛለን-
እና በቀመርው “ትንሽ አስማት” ከሰራን በኋላ፣ ለተገላቢጦሽ ኦፕ-አምፕ ጥቅም እሴቱን እናገኘዋለን፡

ከላይ ያለው ቅጽበታዊ ገጽ እይታ ምንም አስተያየት አያስፈልገውም። ሁሉንም ነገር ይሰኩ እና እራስዎ ያረጋግጡ።

ቀጣዩ ደረጃ ነው የማይገለበጥማጉያ.
እዚህ ሁሉም ነገር ቀላል ነው. ቮልቴጁ በቀጥታ ወደማይገለበጥ ግቤት ላይ ይተገበራል. ግብረ መልስ ወደ ተገላቢጦሽ ግቤት ይቀርባል። በተገላቢጦሽ ግቤት ላይ ያለው ቮልቴጅ የሚከተለው ይሆናል፡-
, ግን የመጀመሪያውን ህግ በመተግበር, እኛ ማለት እንችላለን

እና እንደገና ፣ በከፍተኛ የሂሳብ መስክ ውስጥ “ታላቅ” እውቀት ወደ ቀመር እንድንሄድ ያስችለናል-
ከፈለግክ ሁለቴ ማረጋገጥ የምትችለውን አጠቃላይ ቅጽበታዊ ገጽ እይታ እሰጥሃለሁ፡-

በመጨረሻም, አንድ ባልና ሚስት እሰጥዎታለሁ አስደሳች እቅዶች, ስለዚህ op-amps የቮልቴጅ ማጉላት ብቻ ነው የሚል ግምት እንዳያገኙ.

የቮልቴጅ ተከታይ (ማቋቋሚያ ማጉያ).የአሠራር መርህ እንደ ትራንዚስተር ተደጋጋሚነት ተመሳሳይ ነው። ጋር ወረዳዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ከባድ ጭነት. እንዲሁም ወረዳው የማይፈለጉ የቮልቴጅ መከፋፈያዎችን ከያዘ የ impedance ማዛመድን ችግር ለመፍታት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ዕቅዱ እስከ ሊቅነት ድረስ ቀላል ነው-

ማጠቃለያ ማጉያ።ብዙ ምልክቶችን ማከል (መቀነስ) ከፈለጉ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ግልጽ ለማድረግ፣ ሥዕላዊ መግለጫው ይኸውና (እንደገና፣ ለግብዓቶቹ ቦታ ትኩረት ይስጡ)


እንዲሁም, R1 = R2 = R3 = R4, እና R5 = R6 የሚለውን እውነታ ትኩረት ይስጡ. የሂሳብ ቀመር በ በዚህ ጉዳይ ላይይሆናል: (የሚታወቅ, አይደለም?)
ስለዚህ, ወደማይገለበጥ ግቤት የሚቀርቡት የቮልቴጅ ዋጋዎች የመደመር ምልክት "ሲያገኙ" እናያለን. በተገላቢጦሽ ላይ - ሲቀነስ.

ማጠቃለያ

የክወና ማጉያ ወረዳዎች እጅግ በጣም የተለያዩ ናቸው። በጣም ውስብስብ በሆኑ ጉዳዮች ላይ ንቁ የማጣሪያ ወረዳዎችን፣ ኤዲሲ እና የማከማቻ ናሙና መሳሪያዎችን፣ የሃይል ማጉሊያዎችን፣ የአሁን ወደ ቮልቴጅ መቀየሪያዎችን እና ሌሎች ብዙ ወረዳዎችን ማግኘት ይችላሉ።

ምንጮች ዝርዝር

ከሁለቱም ኦፕ-አምፕስ እና ኤሌክትሮኒክስ በአጠቃላይ በፍጥነት እንዲላመዱ የሚያግዙዎት አጭር የመረጃ ምንጮች ዝርዝር፡
ዊኪፔዲያ
P. Horowitz, W. Hill. "የወረዳ ንድፍ ጥበብ"
B. ቤከር. "አንድ ዲጂታል ገንቢ ስለ አናሎግ ኤሌክትሮኒክስ ማወቅ ያለበት ነገር"
በኤሌክትሮኒክስ ላይ የመማሪያ ማስታወሻዎች (በተለይ የእራስዎ)
ወደላይአመሰግናለሁ ዩፎለግብዣው

ኦፕሬቲንግ ማጉያን በሚጠቀሙበት ጊዜ በ ውስጥ ታይቷል የተለያዩ መርሃግብሮችበማብራት በአንድ ኦፕሬሽን ማጉያ (op-amp) ላይ ያለው የካስኬድ ትርፍ በአስተያየቱ ጥልቀት ላይ ብቻ ይወሰናል. ስለዚህ, የአንድ የተወሰነ ወረዳን ትርፍ ለመወሰን ቀመሮች ውስጥ, የ "ባሬ" ኦፕ-አምፕ እራሱ ጥቅም ላይ አይውልም. ያም ማለት በማጣቀሻ መጽሃፍቶች ውስጥ የተመለከተው ትልቅ መጠን በትክክል ነው.

ከዚያም ጥያቄውን መጠየቁ በጣም ተገቢ ነው-“የመጨረሻው ውጤት (ግኝት) በዚህ ግዙፍ “ማጣቀሻ” ቅንጅት ላይ ካልተመሠረተ በብዙ ሺህ ጊዜ ትርፍ እና በኦፕ-amp መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው? ተመሳሳይ ኦፕ-አምፕ፣ ግን በብዙ መቶ ሺህ እና እንዲያውም በሚሊዮኖች ትርፍ?

መልሱ በጣም ቀላል ነው። በሁለቱም ሁኔታዎች ውጤቱ ተመሳሳይ ይሆናል, የካስኬድ ትርፍ በ OOS ንጥረ ነገሮች ይወሰናል, ነገር ግን በሁለተኛው ጉዳይ ላይ (op-amp with high gain) ወረዳው በተረጋጋ ሁኔታ, በትክክል, የእንደዚህ አይነት አፈፃፀም ይሰራል. ወረዳዎች በጣም ከፍ ያሉ ናቸው. ኦፕ-አምፕስ ወደ op-amps የተከፋፈለው በከንቱ አይደለም። አጠቃላይ አጠቃቀምእና ከፍተኛ ትክክለኛነት ፣ ትክክለኛነት።

ቀደም ሲል እንደተገለፀው ፣ በጥያቄ ውስጥ ያሉት ማጉያዎች በዋናነት ለመስራት በሚጠቀሙበት በዚያ ሩቅ ጊዜ ስማቸውን “ኦፕሬሽን” ተቀበሉ ። የሂሳብ ስራዎችበአናሎግ ኮምፒውተሮች(AVM) እነዚህም የመደመር፣ የመቀነስ፣ የማባዛት፣ የማካፈል፣ የማሳጠር እና ሌሎች በርካታ ተግባራት ናቸው።

እነዚህ አንቲዲሉቪያን ኦፕ-አምፕስ ተካሂደዋል የቫኩም ቱቦዎች, በኋላ ላይ discrete ትራንዚስተሮች እና ሌሎች የሬዲዮ ክፍሎች ላይ. በተፈጥሮ፣ ትራንዚስተር ኦፕ-አምፕስ እንኳን ስፋት ለአማተር ዲዛይኖች ለመጠቀም በቂ ነበር።

እና ከተቀናጁ ኤሌክትሮኒክስ ስኬቶች በኋላ ብቻ ኦፕ-አምፕስ ተራ ዝቅተኛ ኃይል ያለው ትራንዚስተር መጠን ሆነ ፣ ከዚያ የእነዚህ ክፍሎች አጠቃቀም በ ውስጥ የቤት እቃዎችእና አማተር እቅዶችጸደቀ።

በነገራችን ላይ, ዘመናዊው ኦፕ-አምፕስ እንኳን በጣም ጥሩ ነው ከፍተኛ ጥራት, ከሁለት ወይም ከሶስት ትራንዚስተሮች ብዙም በማይበልጥ ዋጋ. ይህ መግለጫ ለአጠቃላይ ዓላማዎች (opamps) ይሠራል። የትክክለኛነት ማጉያዎች ትንሽ የበለጠ ዋጋ ሊጠይቁ ይችላሉ.

የኦፕ-አምፕ ወረዳዎችን በተመለከተ፣ ሁሉም የተነደፉት ከባይፖላር ሃይል ምንጭ መሆኑን ወዲያውኑ አስተያየት መስጠት ተገቢ ነው። ይህ ሁነታ ለ op-amps በጣም "የሚታወቀው" ነው, ይህም ምልክቶችን ብቻ ሳይሆን ማጉላት ይችላሉ. የ AC ቮልቴጅ, ለምሳሌ ሳይን ሞገድ, ነገር ግን ደግሞ ዲሲ ሲግናሎች ወይም በቀላሉ ቮልቴጅ.

ነገር ግን፣ ብዙ ጊዜ፣ የኦፕ-አምፕ ወረዳዎች ከአንድ ነጠላ ምንጭ ነው የሚሰሩት። እውነት ነው, በዚህ ጉዳይ ላይ ማጠናከር አይቻልም ቋሚ ቮልቴጅ. ነገር ግን ይህ በቀላሉ አስፈላጊ እንዳልሆነ ብዙውን ጊዜ ይከሰታል. ነጠላ-ፖላር ሃይል አቅርቦት ያላቸው ወረዳዎች በኋላ ላይ ይብራራሉ፣ አሁን ግን ኦፕ-አምፕስን ከቢፖላር ሃይል አቅርቦት ጋር ስለማብራት ስለ ወረዳዎች እንቀጥል።

የአብዛኛዎቹ የኦፕፔን ቮልቴጅ ብዙ ጊዜ በ ± 15 ቪ ውስጥ ነው. ግን ይህ ማለት ግን ይህ ቮልቴጅ በትንሹ ዝቅ ማድረግ አይቻልም (ከፍ ያለ አይመከርም) ማለት አይደለም። ብዙ op-amps ከ± 3V ጀምሮ በጣም በተረጋጋ ሁኔታ ይሰራሉ፣ እና አንዳንድ ሞዴሎች ± 1.5V እንኳ። ይህ ዕድል በ ውስጥ ተጠቁሟል ቴክኒካዊ ሰነዶች(DataSheet)

የቮልቴጅ ተደጋጋሚ

በወረዳ ንድፍ ውስጥ በጣም ቀላሉ የኦፕ-አምፕ መሳሪያ ነው;

ምስል 1. የክወና ማጉያ የቮልቴጅ ተከታይ ዑደት

እንዲህ ዓይነቱን ዑደት ለመፍጠር ከኦፕ-አምፕ እራሱ በስተቀር አንድ ክፍል አያስፈልግም እንደነበረ ማየት ቀላል ነው. እውነት ነው, ስዕሉ የኃይል ግንኙነቱን አያሳይም, ነገር ግን እንደዚህ ዓይነቶቹ ንድፎች ሁልጊዜም ይገኛሉ. ማስታወስ የምፈልገው ብቸኛው ነገር በኦፕ-አምፕ ፓወር ፒን መካከል (ለምሳሌ ለ KR140UD708 op-amp እነዚህ ፒን 7 እና 4 ናቸው) እና የተለመደው ሽቦ ከ 0.01 ... 0.5 አቅም ጋር መገናኘት አለበት. µኤፍ.

የእነሱ ዓላማ የኦፕ-አምፕ አሠራር የበለጠ የተረጋጋ እንዲሆን, በኤሌክትሪክ ዑደትዎች ውስጥ ያለውን የወረዳውን ራስን መነሳሳትን ለማስወገድ ነው. Capacitors በተቻለ መጠን ከማይክሮ ሰርኩዩት የኃይል ካስማዎች ጋር መገናኘት አለባቸው። አንዳንድ ጊዜ አንድ capacitor ከበርካታ ማይክሮሴክተሮች ቡድን ጋር ይገናኛል. ተመሳሳይ capacitors ጋር ቦርዶች ላይ ሊታይ ይችላል ዲጂታል ቺፕስዓላማቸው አንድ ነው።

ተደጋጋሚ ትርፍ ከአንድነት ጋር እኩል ነው, ወይም በሌላ መንገድ, ምንም ትርፍ የለም. ታዲያ ለምን እንዲህ አይነት እቅድ ያስፈልገናል? እዚህ መኖሩን ማስታወስ በጣም ተገቢ ነው ትራንዚስተር ወረዳ- emitter ተከታይ, ዋና ዓላማ የተለያዩ የግብአት የመቋቋም ጋር ካስኬድ ማዛመድ ነው. እንደነዚህ ያሉት ፏፏቴዎች (ድግግሞሾች) በተጨማሪም ቋት ካስኬድስ ይባላሉ.

የድግግሞሹን ወደ op-amp የግቤት ግቤት ልክ እንደ የኦፕ-amp ግቤት ግቤት እና ትርፉ ውጤት ይሰላል። ለምሳሌ, ለተጠቀሰው UD708, የግቤት መከላከያው በግምት 0.5 MOhm, ትርፉ ቢያንስ 30,000 እና ምናልባትም የበለጠ ሊሆን ይችላል. እነዚህ ቁጥሮች ከተባዙ, የግቤት መከላከያው 15 GOhm ነው, ይህም እንደ ወረቀት ካሉት በጣም ከፍተኛ ጥራት የሌለው መከላከያ ጋር ተመጣጣኝ ነው. እንዲህ ዓይነቱ ከፍተኛ ውጤት በተለመደው ኢሚተር ተከታይ ሊገኝ አይችልም.

መግለጫዎቹ ጥርጣሬዎችን እንዳያሳድጉ ለማድረግ, ከዚህ በታች በ Multisim simulator ፕሮግራም ውስጥ ያሉትን ሁሉንም የተገለጹ ወረዳዎች አሠራር የሚያሳዩ አሃዞች ይሰጣሉ. እርግጥ ነው, እነዚህ ሁሉ ወረዳዎች በመጠቀም ሊገጣጠሙ ይችላሉ የልማት ሰሌዳዎች, ነገር ግን ምንም የከፋ ውጤት በማሳያ ማያ ገጽ ላይ ሊገኝ አይችልም.

በእውነቱ ፣ እዚህ ትንሽ የተሻለ ነው-ተቃዋሚ ወይም ማይክሮ ሰርኩይትን ለመለወጥ በሆነ ቦታ መደርደሪያ ላይ መውጣት አያስፈልግዎትም። ሁሉም ነገር እዚህ አለ, እንኳን የመለኪያ መሳሪያዎች, በፕሮግራሙ ውስጥ ነው, እና መዳፊት ወይም የቁልፍ ሰሌዳ በመጠቀም "ይደርሳል".

ምስል 2 በ Multisim ፕሮግራም ውስጥ የተሰራውን ተደጋጋሚ ዑደት ያሳያል.

ምስል 2.

ወረዳውን መመርመር በጣም ቀላል ነው። ወደ ተደጋጋሚ ግቤት ከ ተግባር ጄኔሬተርበስእል 3 እንደሚታየው የ 1KHz ድግግሞሽ እና የ 2V ስፋት ያለው የ sinusoidal ምልክት ይተገበራል።

ምስል 3.

በድግግሞሹ ግቤት እና ውፅዓት ላይ ያለው ምልክት በ oscilloscope ይታያል-የግብአት ምልክቱ በጨረር ይታያል ሰማያዊ፣ የውጤቱ ጨረር ቀይ ነው።

ምስል 4.

ለምን፣ በትኩረት የሚከታተለው አንባቢ፣ የውጤቱ (ቀይ) ምልክት ከግቤት ሰማያዊ በእጥፍ ይበልጣል? ብሎ ሊጠይቅ ይችላል። ሁሉም ነገር በጣም ቀላል ነው-የ oscilloscope ቻናሎች ተመሳሳይ ስሜታዊነት ፣ ሁለቱም ተመሳሳይ ስፋት እና ደረጃ ያላቸው sinusoids እርስ በእርስ በመደበቅ ወደ አንድ ይዋሃዳሉ።

ሁለቱንም በአንድ ጊዜ ለማየት የአንዱን ሰርጦች ስሜታዊነት መቀነስ ነበረብን፣ በዚህ ጉዳይ ላይ ግቤት። በውጤቱም, ሰማያዊው sinusoid በስክሪኑ ላይ በትክክል ግማሽ መጠን ሆነ እና ከቀይው ጀርባ መደበቅ አቆመ. ምንም እንኳን ተመሳሳይ ውጤት ለማግኘት ፣ የሰርጦቹን ስሜታዊነት በመተው የኦስቲሎስኮፕ መቆጣጠሪያዎችን በመጠቀም ጨረሮችን በቀላሉ መቀየር ይችላሉ ።

ሁለቱም የ sinusoids ከግዜ ዘንግ ጋር በተመጣጣኝ ሁኔታ ተቀምጠዋል, ይህም የምልክቱ ቋሚ አካል ዜሮ መሆኑን ያመለክታል. ትንሽ የዲሲ አካል ወደ ግቤት ምልክት ካከሉ ምን ይከሰታል? ምናባዊ ጀነሬተርየሲን ሞገድን በ Y ዘንግ ላይ ለማንቀሳቀስ ይፈቅድልዎታል በ 500mV ወደ ላይ ለማንቀሳቀስ እንሞክር.

ምስል 5.

ከዚህ የወጣው በስእል 6 ይታያል።

ምስል 6.

የግብአት እና የውጤት sinusoids በግማሽ ቮልት ከፍ ከፍ ማለቱ ምንም ሳይለወጥ ይስተዋላል። ይህ የሚያመለክተው ደጋሚው የምልክቱን የዲሲ አካል በትክክል እንዳስተላለፈ ነው። ነገር ግን አብዛኛውን ጊዜ ይህን ቋሚ አካል ለማስወገድ እና ከዜሮ ጋር እኩል ለማድረግ ይሞክራሉ, ይህም እንደ የመሃል መድረክ መግቻዎች ያሉ የወረዳ አካላትን መጠቀምን ያስወግዳል.

ተደጋጋሚው በእርግጥ ጥሩ እና እንዲያውም ቆንጆ ነው፡ አንድ ተጨማሪ ክፍል አያስፈልግም (ምንም እንኳን ጥቃቅን "ተጨማሪዎች" ያላቸው ተደጋጋሚ ወረዳዎች ቢኖሩም) ግን ምንም ትርፍ አላገኙም. ታዲያ ይህ ምን አይነት ማጉያ ነው? ማጉያ ለመሥራት ጥቂት ዝርዝሮችን ማከል ብቻ በቂ ነው, ይህን እንዴት ማድረግ እንደሚቻል በኋላ ላይ ይገለጻል.

ማጉያ መገልበጥ

ከኦፕ-አምፕ ውስጥ ተገላቢጦሽ ማጉያ ለመሥራት, ሁለት ተቃዋሚዎችን ብቻ ማከል በቂ ነው. ከዚህ የወጣው በስእል 7 ይታያል።

ምስል 7. የማጉያ ዑደት መገልበጥ

የእንደዚህ አይነት ማጉያ ትርፍ በቀመር K = - (R2 / R1) በመጠቀም ይሰላል. የመቀነስ ምልክቱ ማጉያው መጥፎ ሆኖ ተገኘ ማለት አይደለም፣ ነገር ግን የውጤት ምልክቱ በደረጃ ከግቤት አንድ ተቃራኒ ይሆናል። ማጉያው ተገላቢጦሽ ማጉያ ተብሎ የሚጠራው በከንቱ አይደለም. እዚህ ከ OE ጋር በወረዳው መሰረት የተገናኘውን ትራንዚስተር ማስታወስ ተገቢ ይሆናል. እዚያም በትራንዚስተሩ ሰብሳቢው ላይ ያለው የውጤት ምልክት በመሠረቱ ላይ በተተገበረው የግቤት ምልክት ከደረጃ ውጭ ነው።

በትራንዚስተር ሰብሳቢው ላይ ንፁህ ፣ ያልተዛባ ሳይን ሞገድ ለማግኘት ምን ያህል ጥረት ማድረግ እንዳለቦት ማስታወስ የሚጠቅመው እዚህ ላይ ነው። በዚህ መሠረት በትራንዚስተሩ መሠረት ላይ ያለውን አድልዎ መምረጥ ያስፈልጋል ። ይህ ብዙውን ጊዜ በጣም የተወሳሰበ ነው እና በብዙ መለኪያዎች ላይ የተመሠረተ ነው።

ኦፕ-አምፕን በሚጠቀሙበት ጊዜ በቀመርው መሠረት የተቃዋሚዎችን ተቃውሞ በቀላሉ ማስላት እና የተጠቀሰውን ትርፍ ማግኘት ብቻ በቂ ነው። ብዙዎችን ከማቀናበር ይልቅ ኦፕ-አምፕን በመጠቀም ወረዳን ማቀናበር በጣም ቀላል ነው። ትራንዚስተር ደረጃዎች. ስለዚህ, እቅዱ አይሰራም, አይሰራም ብሎ መፍራት አያስፈልግም.

ምስል 8.

እዚህ ያለው ሁሉም ነገር ከቀደምት አሃዞች ጋር ተመሳሳይ ነው-የግብአት ምልክቱ በሰማያዊ ይታያል, እና ማጉያው በኋላ ያለው ምልክት በቀይ ይታያል. ሁሉም ነገር ከቀመር K = - (R2 / R1) ጋር ይዛመዳል. የውጤት ምልክቱ ከመግቢያው ጋር ከደረጃ ውጭ ነው (ይህም በቀመር ውስጥ ካለው የመቀነስ ምልክት ጋር ይዛመዳል) እና የውጤት ምልክቱ ስፋት በትክክል ከግብአት ሁለት እጥፍ ነው። የትኛውም ሬሾ (R2/R1)=(20/10)=2 እውነት ነው። ትርፉን ለማግኘት, ለምሳሌ, 10, የ resistor R2 ወደ 100KOhm የመቋቋም አቅም መጨመር በቂ ነው.

በእውነቱ ፣ የተገላቢጦሽ ማጉያ ዑደት በተወሰነ ደረጃ የተወሳሰበ ሊሆን ይችላል ፣ ይህ አማራጭ በስእል 9 ውስጥ ይታያል ።

ምስል 9.

አዲስ ክፍል እዚህ ታየ - resistor R3 (ይልቁንም በቀላሉ ከቀድሞው ወረዳ ጠፋ)። ዓላማው በውጤቱ ላይ ያለውን የዲሲ ክፍል የሙቀት አለመረጋጋትን ለመቀነስ የእውነተኛውን የኦፕ-አምፕ የግብአት ሞገዶችን ማካካስ ነው. የዚህ ተከላካይ ዋጋ በቀመር R3 = R1 * R2 / (R1 + R2) መሰረት ይመረጣል.

ዘመናዊ በጣም የተረጋጋ ኦፕ-አምፕስ የማይገለበጥ ግቤት ከጋራ ሽቦ ጋር በቀጥታ ያለ ተከላካይ R3 እንዲገናኝ ያስችለዋል። ምንም እንኳን የዚህ ንጥረ ነገር መገኘት ምንም መጥፎ ነገር ባያደርግም, አሁን ባለው የምርት መጠን, በሁሉም ነገር ላይ ሲቆጥቡ, ይህንን ተከላካይ መጫን አይመርጡም.

የተገላቢጦሽ ማጉያውን ለማስላት ቀመሮች በስእል 10. ለምን በሥዕሉ ላይ? አዎን፣ ግልጽ ለማድረግ ብቻ፣ በጽሑፍ መስመር ውስጥ በጣም የተለመዱ እና ለመረዳት የሚያስቸግሩ አይመስሉም ፣ ያን ያህል ሊታዩ አይችሉም።

ምስል 10.

የትርፍ ምክንያት ቀደም ሲል ተጠቅሷል. እዚህ ላይ ትኩረት ሊሰጠው የሚገባው ብቸኛው ነገር የማይገለባበጥ ማጉያው የግብአት እና የውጤት እክሎች ነው. በግቤት ተቃውሞ ሁሉም ነገር ግልጽ የሆነ ይመስላል፡ ከ resistor R1 ተቃውሞ ጋር እኩል ይሆናል ነገርግን የውጤት ተቃውሞው በስእል 11 ላይ የሚታየውን ቀመር በመጠቀም ማስላት ይኖርበታል።

"K" የሚለው ፊደል የኦፕ-አምፕን ማመሳከሪያን ያመለክታል. እዚህ, እባክዎን የውጤት መከላከያው ምን ያህል እኩል እንደሚሆን ያሰሉ. ውጤቱም በአማካይ የ UD7 አይነት op-amp ከ 30,000 የማይበልጥ እኩል የሆነ አሃዝ ይሆናል። በ op-amp cascades ላይ ብቻ ሳይሆን, የበለጠ ኃይለኛ ጭነት, በተመጣጣኝ ገደቦች ውስጥ, በእርግጥ, ከዚህ ካስኬድ ጋር ሊገናኝ ይችላል.

የውጤት መከላከያውን ለማስላት በቀመርው ውስጥ ያለውን ክፍል በተመለከተ ልዩ ማስታወሻ መደረግ አለበት. ሬሾው R2/R1 ለምሳሌ 100 ይሆናል ብለን እናስብ። ይህ በትክክል 100 የሚገለባበጥ ማጉያ ትርፍ ላይ የሚገኘው ሬሾ ነው። ይህ ክፍል ከተጣለ ምንም አይሆንም። መለወጥ. እንደ እውነቱ ከሆነ, ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም.

የ resistor R2 ተቃውሞ ዜሮ እንደሆነ እናስብ, እንደ ተደጋጋሚው ሁኔታ. ከዚያ ፣ ያለ አንድ ፣ አጠቃላይ መለያው ወደ ዜሮ ይቀየራል ፣ እና የውጤት መከላከያው እኩል ዜሮ ይሆናል። እና በኋላ ይህ ዜሮ በቀመሩ አካፋይ ውስጥ አንድ ቦታ ካበቃ ፣ በእሱ እንዲከፋፈል እንዴት ያዝዛሉ? ስለዚህ, ይህን ቀላል የማይመስለውን ክፍል ማስወገድ በቀላሉ የማይቻል ነው.

ሁሉንም ነገር በአንድ ጽሑፍ ውስጥ መጻፍ አይችሉም, ምንም እንኳን ትልቅ መጠን ያለው. ስለዚህ, በሚቀጥለው ርዕስ ውስጥ የማይጣጣሙ ነገሮች ሁሉ መሸፈን አለባቸው. የማይገለበጥ ማጉያ፣ ልዩነት ማጉያ እና አንድ-አቅርቦት ማጉያ መግለጫ ይኖራል። መግለጫም ይሰጣል ቀላል ወረዳዎችኦፕ-አምፕን ለማጣራት.