1. Op-amper idealak
KORRONTEA - 1. Op-amper idealak
AURREKOA-Operaziorako Ideal Amplifiers Sarrera
Op-amper idealak
Atal honek sistemak Funtzionamendu Amplificador Idealen oinarriak aurkezteko hurbilketa. Beraz, op-amp blokea sarrerako eta irteerako terminalekin jotzen dugu. Une honetan ez gaude op-amp barruan dauden gailu elektroniko banakako.
Op-amp batek anplifikadorea da eta sarritan hornidura tentsio positiboak eta negatiboak ditu. Honek irteerako tentsioa lurrean eta gainetik jaisteko aukera ematen du. Op-amp aplikazioak sistema elektroniko lineal askotan aplikazio zabala aurkitzen du.
Izena dabil anplifikadorea op-amp zirkuituen jatorrizko erabileratik abiatuta; matematikoa egiteko eragiketak ordenagailu analogikoetan. Aplikazio tradizional hau atal honetan azalduko da. Op-amper goiztiarra alderantzizko sarrera bakarra erabili zuten. Sarreran tentsio aldaketa positiboa aldaketa negatiboa eragin zuen irteeran.
Hori dela eta, op-amp funtzionamendua ulertzeko, beharrezkoa da lehen kontrolatutako (menpeko) iturrien kontzeptua ezagutzea, op-amp ereduaren oinarria osatzen baitute.
1.1 mendeko iturriak
Iturburuak (edo kontrolatutakoak) iturriek zirkuituan dagoen beste kokaleku batean dauden tentsio edo korronteak zehazten duen tentsioa edo korrontea sortzen dute. Aitzitik, gailu pasiboek zirkuituko kokaleku berean dauden tentsio edo korronteak zehaztuko duen tentsioa edo korrontea sortzen dute. Tentsio eta korronte iturri independenteak eta menpekoak elementu aktiboak dira. Hau da, kanpoko gailu baterako boterea emateko gai dira. Elementu pasiboek ez dute potentzia sortzeko gai, baina geroago entregatzeko energia gorde dezakete, kondentsadoreak eta induktoreak gertatzen diren bezala.
Beheko irudian zirkuitu analisietan erabiltzen den gailu anplifikatzaile baten zirkuitu baliokidearen konfigurazioa erakusten da. Egokiena
erresistentzia karga da. Sistema honen korronte eta tentsioa aurkituko dugu. Tentsioko irabazia, Av sarrerako tentsioaren irteerako tentsioaren ratioa definitzen da. Era berean, uneko irabazia, Ai irteerako korrontearen eta sarrera-korrontearen arteko ratioa da.
1 irudia - Egoera solidoaren anplifikadorearen zirkuitu baliokidea
Sarrera unekoa da:
Bigarren erresistentzia unekoa, i1, Ohmen legetik zuzenean aurkitzen da:
(2)
Irteerako tentsioa honela ematen da:
(3)
Ekuazioan (3), ‖ erresistentzien konbinazio paraleloa adierazten du. Irteerako korrontea Ohmen legetik zuzenean aurkitzen da.
(4)
Tentsioaren eta korronteen irabaziak ratios osatuz topatuko dira:
(5)
(6)
1.2 Eragiketa anplifikadorearen zirkuitu baliokidea
2 irudia- Operazioaren anplifikadorea eta zirkuitu baliokidea
Figure 2 (A) dabilen anplifikadorearen ikurra aurkezten du, eta 2 irudia (b) bere zirkuitu baliokidea erakusten du. Sarrera terminalak dira v+ v-. Irteerako terminala da vout. Sare elektrikoaren konexioak daude +V, -V eta lurrean terminalak. Sare elektrikoaren konexioak sarritan daude marrazkirik eskematik kanpo geratzen da. Irteerako tentsioaren balioa mugatuta dago +V -V zirkuituan dauden tentsio positibo eta negatiboak baitira.
Ereduak menpeko tentsio iturria dauka, hauen artean tentsioaren arteko desberdintasun tentsioaren arabera v+ v-. Sarrerako bi terminalak ez-alderantziz alderantziz sarrerak, hurrenez hurren. Egokiena, anplifikadorearen irteera ez da bi sarrerako tentsioen magnituderen araberakoa izango, baina haien arteko aldea soilik. Definitzen dugu sarrera tentsio diferentziala, vd, aldea bezala,
(7)
Irteerako tentsioan sarrerako tentsio diferentziala proportzionala da, eta erlazioa begizta irekia bezala lortzen dugu, G. irteerako tentsioa da.
(8)
Adibide gisa, sarrera bat 
(E anplitudea txikia izan ohi da), alderantzizko terminalarekin lerrokatuta dagoen alderantzizko sarrerari aplikatutakoa sortzen du 
irteeran. Iturburuko seinale bera aplikatzen denean alderantzizko terminalarekin oinarri gabeko alderantzizko sarrera aplikatzen denean, irteera hau da 
.
Op-amparen sarrerako inpedantzia erresistentzia gisa agertzen da 2 irudian (b).
Irteerako inpedantzia irudian erresistentzia gisa adierazten da, Ro.
Operaziorako ideal anplifikadorea honako hau da:
Hauek dira normalean op-amperen parametroen hurbilketa onak. Op-amperen benetako parametroak:
Op-amps idealak erabiltzea benetako op-amper-ak hurbiltzeko balio du, beraz, zirkuituaren analisirako sinplifikazio baliotsua da.
Arakatu begizta irekiaren irabazia infinitua izatea. Ekuazioa berridatzi badugu (8) 
honako hauek dira:
(9)
eta utzi G hurbiltzen infinitua, hori ikusten dugu
(10)
Ekuazioa (10) emaitza irteerako tentsioa ezin dela infinituan ikusten da. Irteerako tentsioaren balioa energia hornidura balio positiboak eta negatiboak mugatzen du. Ekuazioa (10) adierazten du bi terminaletako tentsioak berdinak direla:
(11)
Beraz, ekuazioaren berdintasuna (11) esan nahi du sarrera terminalen artean zirkuitulabur birtuala dagoela.
Op-amp idealaren sarrerako erresistentzia infinitua denez, sarrera bakoitzean sartu den korrontea, alderantzizko terminala eta alderantzizko terminala zero da.
Op-amps errealak anplifikazio lineal moduan erabiltzen direnean, irabazia oso handia da eta Ekuazioa (11) hurbilketa ona da. Hala ere, op-amps errealeko aplikazio batzuk gailu lineala erabiltzen dute. Ekuazioaren hurbilketa (11) ez da zirkuitu hauetarako balio.
Op-amper praktikoak tentsio handiko irabaziak izan arren, irabaziak maiztasunarekin aldatzen dira. Hori dela eta, normalean op-amp ez da erabiltzen 2 irudian (a) irudian agertzen den moduan. Konfigurazio hau begizta irekia bezala ezagutzen da, irteeratik sarreratik iritzirik ez dagoenean. Geroago ikusten dugu begizta irekia konparatzeko aplikazioetarako erabilgarria dela, berriz, aplikazio linealen konfigurazio ohikoena begizta itxita dagoen zirkuitua da feedbackarekin.
Kanpoko elementuak sarrerako irteerako seinalearen zati bat "feedback" erabiltzen dira. Feedback elementuak irteeraren eta alderantzizko sarreraren artean jartzen badira, begizta itxiko irabazia gutxitzen da, irteeraren zati bat sarreratik kentzen baita. Geroago ikusiko dugu feedback-ak irabazi orokorra gutxitzeaz gain, G.-ren balioarekiko sentikortasun gutxiago sentiarazten dituela Feedback-arekin, begizta itxiko irabazia feedback-aren zirkuitu-elementuen araberakoa da eta gutxiago oinarrizko aukeraren arabera. amp tentsio irabazia, G. Izan ere, begizta itxiko irabazia funtsean G-balioaren independentea da kanpoko zirkuituko elementuen balioen araberakoa da.
Irudia (3) etapa bakarreko feedback op-amp zirkuitu bat erakusten du.
3-irudia, alderantzizko op-amp
Beraz, zirkuitu hau hurrengo atalean aztertuko dugu. Oraingoz, kontutan izan erresistentzia bakar bat, RF, irteerako tentsioa konektatzeko erabiltzen da. vout alderantzizko sarrerara, v-.
Beste erresistentzia bat, Ra alderantzizko sarrera batetik konektatuta dago, v-sarrera tentsioari va. Hirugarren erresistentzia bat, R Inbertsiorik gabeko sarrera eta lurrean kokatzen da.
Op-amps, erresistentzia eta kondentsadoreak erabiliz zirkuituak hainbat eragiketa erabilgarri konfiguratu daitezke, hala nola, laburpena, barneratzea, bereiztea, iragaztea, alderatzea eta handitzea.
1.3 Analisi metodoa
Zirkuituak aztertzen ditugu, bi ideal op-amp propietate garrantzitsuak erabiliz:
- Tentsioaren artean v+ v- zero da, edo v+ = v-.
- Bi korronteak v+ v- terminal zero da.
Ohar sinple hauek op-amp zirkuitu idealik aztertzeko prozedura bat eragiten dute honela:
- Idatzi Kirchhoff uneko legea nodoaren ekuazioa ez alderantzizko terminalean. v+.
- Idatzi Kirchhoff uneko legea nodoaren ekuazioa alderantzizko terminalean. v-.
- Ezarri v+ = v- eta nahi duzun begizta itxita lortzea.
Kirchhoff-en legeak aplikatzean, gogoratu korrontea bietan v+ v- terminal zero da.