Opopên opozîsyonê-TINA û Çavkaniyên TINACloud

Op-amps

Oppsên praktîk yên nêzîkî wan xwestekî hevpeymanan, lê di nav hinekan girîng de cûda ye. Ji bo pêşniyarê qada sêwir e ku hûn di navberên op-amps û op-ampsê de fêm bikin, ji ber ku ev cudahî dikarin bi bandorên sereke re bandor bike.

Armanca me ev e ku em pêşkeftinek berfireh a op-amp-a pratîkî pêşve bibin - modelek ku taybetmendiyên herî girîng ên amûra ne-îdeal li ber çav digire. Em bi diyarkirina pîvanên ku ji bo vegotina op-ampên praktîkî têne bikar anîn dest pê dikin. Van pîvanan di navnîşên li ser pelên danûstendinê yên ji hêla hilberînerê op-amp ve têne peyda kirin de têne diyar kirin.

Table 1 ji bo sê-ê-amps-sê-sê μA741-ê ji bo nirxên parameterê lîsteya lîsteyê dike. Em di gelek sedemên mînakên û pirsgirêkên dawîn de μA741 operational amplifiers bikar bînin: (1) ji hêla gelek pîşesazên IC-ê, (2) di tevahiya elektronîkî de gelek dravan têne çê kirin, û ( 3) ew ji hêla op-ampsên navxweyî yên bi awayekî gelemperî têne, û taybetmendiyên wan dikarin ji bo wesayetên din ên ampên din ên ku bi karûbarên din re amade dikin. Wekî ku pîvanên cûrbecûr di bin beşên jêrîn de têne diyarkirin, referansa divê 9.1-ê ji bo ku nirxên gelemperî peyda bibin.

Opplesyonên praktîk, amplifên operational

Table 1 - Nirxên parametreyê ji bo op-amps

Cûdahiya herî girîng ên di navnîşên îdeal û rastîn ên rastîn de di qezenca voltage de ye. Pirsgirêka op-amp heye ku ew gihîştina înfîtîkê bigire. Vekirina rast-amp xwedî volteya yekîtiyek heye ku ev zêdebûna zêdekirina zêdekirina (we di vê beşa paşîn de di kitêba paşîn de ye).

5.1 Vebijêrk Vîdeoya Open-Loop (G)

Voltage ji bo vekirî ya vekirî ya vekirî ya ve-amp re rêjeya veguhertina derveyî veguherîna derveyî veguherîna veguherîna input voltage bêyî ramanan e. Voltage gain gaining a quantity dimension. Symbol G tê bikaranîn ku ji bo veguhestina vekirî ya vekirî ya vekirî. Op-amps xwedî vakslêdanên bilind hene ku ji bo peymanên kêm-frequency. Specification of op-amp li ser volt per millivolt an jî li qeribên (dB) binirxîne lîsteya lîsteyê [lîsteya 20log₁₀(v_derve/v_in)].

Modela 5.2 Modified Op-amp

14 modela op-amp a guhertoya guhertoyek nîşan dide. Me modela îdealîzekirinê bi alîyê berxwedanê ve (R_i), berxwedana hilberê (R_o), û berxwedana hevpar (R_cm).

14 - Nîşanek guhertoya op-amp

Nirxa nirxên van parameters (ji bo 741-op-amp) ne

Niha nuha kîteya 15 ya ku ji bo pêşniyarên op-amp kontrol bikin. Vebijêrk û nehêlekirina nirxên op-amp bi çavkaniyên ku di berxwedanê de heye. Hilberîna op-amp ji hêla veguhestinê ve veguhestin, R_F.

Çavkaniyên danûstandinên du dagir têne şandin v_A û v₁, û rêzikên relevîzyonê hene R_A û R₁. Heke pişka veguhestineke zehmet e, ew rezber dikarin wekhevî wekhevên Tewnavê Tewnanî tê dîtin.

15 - Op-amp circuit

5.3 Vaftiya Vêta Vêdeştinê (V_io)

Dema ku voltage-ê-op-amp-an ideal e-anî ye, heya voltage di heman demê de hejmar e. Ev ji bo op-ampek rastîn e. Ew voltage veguhestin, V_io, wekî vakslêdanê ya vakslêdanê ya vakslêdanê ye ku ji bo voltage ve wekhev a sîhanê ve tête kirin. V_io ji bo op-amp-ankêş e. Nirxên gelemperî V_io Ji bo 741 op-amp 2 mV e. Nirxa ne-nîv V_io ji ber ku op-amp an veguhestina pişesaziyê vekirî ye, nebaş e dc şaşî.

Teknolojiya jêrîn dikare bikar anîn ku ji bo voltageê veguhestina pîvana kontrolê bikin. Bêtir ji bilî vala voltageê veguherîne ku ji bo hilberîna hilberîna hilberê, hêza pêdivî ye ku hejmara 16 nîşan bide, û vakslêdana derveyî nirxandin.

16 - Teknîkî ji bo pîvana Vio

Voltage ya derveyî ku ji vakslêdana vakslêdana zerarê ve tê naskirin e output dc voltage veguhestin. Vê voltage veguhestin ji hêla op-ampê ve ji hêla veguhestina vekirî ve tête dabeşkirin.

Bandorên veguhestina voltageê veguherîna voltage dikare di modela op-amp de wek 17-ê nîşan bide.

Ji bilî van tevlêbûna voltageê veguhestin, modela op-amp ya bi rehtîranên çar resistanên din ve hatine guherandin. R_o e ji berxwedana berxwedanê. Ew berxwedanê ya op-amp, R_i, di navbera şewitandin û ne-inverting di navnîşan de tête kirin. Modela her weha her du alavên ku li erdê ve girêdayî ye.

Ev in resziyên hevparû her yek ji 2 re yeR_cm. Heke pişkên girêdayî 16-ê bi hev re girêdayî ye, ev du berxwedan di parallel de, û hevpeymaniya Thevenîn hev re li erdê ye R_cm. Heke op-amp îdeal e, R_i û R_cm nêzîkbûna enfîtal (ango, gewra vekirî) û R_o şeytan e (ango, qeşa kurt).

17 - Pirtûka voltage ya veguhestinê

Konferansa derveyî ya xuya dibe ku 18 (a) nîşan bide bikaranîn ku bandorên volksiyonê yên negatîf negire. Vê voltage a vala tête bikaranîn ku di binê termînalîna înternetê de ye. Hilbijêre bijarte ji vê voltageê veguhestina veguhestinê ye. Bi vî rengî, 18 (B) nîşan dide ku çarçoveya balyozê bi veguherîna ne-inverting tê bikaranîn.

18 - Vîzeya volsaziyê ya Offset

BIKARANÎNÎ

Hûn dikarin dikarin Voltage ya 18 (a) di çarçoveya simulasyonê de bi hêla TINACloud Circuit Simulator ve di bin lînka jêrîn de bitikînin.

Bişkojka Voltage Balancing Simulation (a) bi TINACloudê veguherandina Vebûlkirinê ya Destpêk

Bişkojka Voltage Balancing Simulation (a) bi TINACloudê veguherandina Vebûlkirinê ya Destpêk

BIKARANÎNÎ

Hûn dikarin lihevhatina Înternetê ya Baldarî ya 18 (b) bi hêla simulasyonê re bi temamkirina TINACloud Sîgulatorê bi hêla jêrîn li jêr bitikînin:

Vebûlkirina Voltage Balyozkirina Balancing Voltage (b) bi TINACloud

Bişkojka Sîgorta Tevlêbûna Sazkirina Bişkojka (B) bi TINACloud

5.4 Pirtûka Bias (Î_Bias)

Her çend ampên op-ampên îdeolojî nehatin derxistin, op-an-êpsên ku niha hêdî hilda destnîşan dikin ku ji bo her termê tehlîn ketin hundur. I_Bias e ji dc niha di nav transêra tterrîkê de, û nirxek taybetî ye 2 μA. Dema ku çavkaniya neçar kêm e, I_Bias bandorek kêm e, ji ber ku ev guhertineke hûrgelê piçûk di voltage ve tête dibe. Lêbelê, bi tevgerên ajotinê yên kêm-neçar, niha ya piçûk dikare dibe sedema volga mezin.

Peyvên heyî niha wekî du xiftên heyî hene, wekî ku di 19 Figure de nîşan dide.

19 - Vîzeya volsaziyê ya Offset

Nirxên van şikilên ji serbestiya çavkaniyê serbixwe ne. Ew niha wekî nirxa navîn ya sûkên du niha de têne diyarkirin. Ji ber vê yekê

(40)

Cûdahiya di nav nirxên du sinkê de wekî têgihîştin kontrola heyî, I_io, û tê dayîn

(41)

Her du herduyan-hêsantir û heyî ya zûtirîn germê girêdayî ye. Ew Bihêra germê ya germê ya heyî ye wekî rêjeya guhertinê di binavkirina guherîna germê de ye. Nirxên gelemperî 10 nA /^oC. The Înstîtûya germê ya germê ya heyî ya heyî wekî rêjeya guherînê di hejmarê ya seranserê ya heyî ya heyî de guherîna germê tê defin kirin. Nirxên gelemper e -2nA /^oC.

20 - Pirtûka modela niha ya heyî

Pergala biasê veguherîn di modela op-ampê de 20-ê ve girêdayî ye, ku em bawer dikin ku niha veguhestina neçar e.

Ku heye,

21 (A) - Nîşan

Em vê modelê da ku da ku ji bo veguhestina derveyî veguherîna derveyî veguhestina pêvajoyê ya veguhestinê.

21 (A) Nîşanek an op-amp nîşan dide ku li derveyî veguhestin û ne-enverting ve girêdayî erdê ve girêdayî ye.

Armanca wê bi hêla 21 (b) ve tê guhertin, li ku em li bîr nekiriye V_io. Em bêtir di çarçoveya 21 (c) de di bin çavdêriya navendî de hêsantir bikin R_o û R_load. Ew e, em bawer dikin R_F >> R_o û R_load >> R_o. Pêdivîbûna barkirina hilberîna gelemperî bi gelemperî bicîh dikin ku van nerastengî pêk tên.

Di çarçoveyê 21 (d) devera ku lihevhatina pergala çavkaniya veguhestina voltage û resistor ve girêdayî ye ku bihevrehevkirina parallel ya çavkaniya vekirî û resistorê ve girêdayî ye.

Di dawiyê de, em veguhastina hevpeymanan û herdu çavkaniyên niha veguherînin çavkaniyên voltê ji bo ku ji hêla 21 (e) ve tête hêsan tê wergirtin.

21 (B) û (c) - Pîvanên bandor ên pêwendiyê

Em wekheviya dorpêçê bikar bînin ku ji bo voltage vekolîna dîtina.

(43)

(44)

Berxwedana gelemperî, R_cm, di nav çend op-amps de gelek sed megohan de ye. Ji ber vê yekê

(45)

Heke em wisa bisekinin G_o Mezin e, Wekheviyê (43) wekheviyê dibe.

(46)

21 (d) û (e) - Pîvanên bandor ên pêwendiyê

Têbînî ku heger nirxê R₁ bijartî ye ku bihevre be, hingê volteya vîdyoyê şeş e. Em ji vê analîzê derxistin ku dc berxwedanê ji V₊ erdê wekhev be dc berxwedanê ji V_- erdê. Em vê yekê bikar bînin tewrê Gelek demên di nav sêweyên me de asteng bikin. Ew girîng e ku her du herdu şewitandin û nehêleyên nerazî hene dc riya hilweşînê ku bandorên kêmkirina danûstandinên heyî yên heyî de kêm bike.

Înformasyona Bias,, ampên operasyonên operasyonê yên praktîkî

Figureikil 22 - Veavakirina ji bo Mînak 1

1

Ji bo Konferansên 22 ya ku ji wir veguherîna vîdyoya derveyî bibînin I_B = 80 nA = 8 10^-8 A.
Çare: Em forma hêsan a hêsan (46) bikar bînin ku voltages ji bo qada 22 (a) hilberînin.

Ji bo qada 22 (b), ku em digirin

BIKARANÎNÎ

Her weha, hûn dikarin vê hesabê bi bi rasterastê TINACloud re, bi karanîna xwe veguhestina amûreterê bi rêya binê jêrîn bitikînin.

Bişkojka Sermaseya Modela Modela Bias Bias

Înformasyona Sermaseyê ya Bi TINAClûdê ya Bi Modê Bias

Înformasyona Sermaseyê ya Bi TINAClûdê ya Bi Modê Bias

5.5 Rejection-common-mode

The op-amp tê bikaranîn ku ji bo cûdahiyên di navbera du voltagesê de amadekirin. Ji ber vê yekê di operasyonê de dike moda cuda. Pêdivî ye ku voltaja mayînde ya ku ji van her du têkelan li her yekê hatî zêdekirin bandorê li cûdahiyê neke û ji ber vê yekê jî neyê veguhastin. Di rewşa pratîkî de, ev nirxa domdar, an navînî ya têkelan nayê bandora voltageê bandor dike. Ger em tenê tenê beşên wekhev ên du fikrên xwe bifikirin, em difikirin ku çi tê zanîn moda hevpar.

23 - Nîşandana hevpar

Bila em bifikirin ku her du termînalên yên op-amp bi hev re ve girêdayî ye û piştre ji bo veguhestineke wateya hevpar. Ev di xenîşandanên 23 de tê nîşandan. Di rewşeke îdeal de dê voltage veguherîn be zero. Di rewşeke praktîk de, ev hilber ne-şeng e. Rêjeya ya voltage ya ne-sêvê ji bo voltage veguhestinê ve ye Voltage-a-voltage, G_cm. Ew rêjeya hevpeymaniya hevpeymaniyê (CMRR) wekî rêjeya bingehîn tête diyar kirin dc qezenca vekirî, G_o, ji bo moda hevpar a normal. Ji ber vê yekê,

(47)

Nirxên giştî yên CMRR ji 80 heta 100 dB. Ew hewce ye ku ji bo CMRR bilindtirîn asî heye.

5.6 Rêjeya Rejection Power Supply

Pîvana rakirina redkirina rêjeya pîvana kapasîteya op-ampê ye ku guhartinên di volga desthilatê de bê guhartin. Ger asta hilberîna pergala pîvana niha ya dravî dike, voltage vexwarinê dikare bibe. Heke guhertinê ya barkirin-ê di voltage ve tête vexwarin dikare dibe ku di operasyona din ên amplifîran de guhartina heman peyda veguherînin. Ev tê zanîn nîqaş, û dikare dibe sedema seqetiyê.

Ew rêjeya rakirina redkirina rêjîmê (PSRR) rêjeya guherînê di nav v_derve bi tevahî guhertina voltaja dabînkirina hêzê. Mînakî, heke malzemeyên erênî û neyînî ji ± 5 V heya ± 5.5 V diguherin, guherîna tevahî 11 - 10 = 1 V. PSRR bi gelemperî di mîkrovoltên per volt an carinan jî di decîbel de tête diyar kirin. Op-ampên tîpîk PSRR-ê li dor 30 μV / V hene.

Ji bo guhertinên di voltageê vexwarinê kêm bikin, divê ji bo her komek ji bo op-ampsê desthilatdar be şaş kirin (ji aliyekî vekirî) ji wan ên komên din. Ev têkilî bi komên yekbûyî yên op-amps veguherîne. Di pratîkê de, kartê kertê her yek divê pêdivî ye ku bi rêya 0.1-μF ceramîk an jî xNUMX-μF tacalatorê tansalum ve tête avêtin. Vê gav dike ku guherînên barkirinê ji hêla veguhestinê ji kartên din re nexwin.

5.7 Berxwedana Berxwedanê

Wekî gava yekem gava yekem li berxwedanê hilberîn, R_derve, em ji çarçoveya xenasê di çarçoveya op-ampê de di bin qaçaxê de di binavên dûr de di nîşana 24 de nîşan dide. Têbînî ku em di vê analîzê de em vala nuha û voltage nebînin.

(24)

Ji ber ku çerx çavkaniyên serbixwe nagire, voltaja wekhev a Thevenin sifir e, ji ber vê yekê çerx bi berxwedanek yeksan re yeksan e. Nirxa berxwedêr bi karanîna kombînasyonên berxwedêr nayê dîtin. Ji bo dîtina berxwedanek wekhev, bifikirin ku çavkaniyek voltajê, v, li rêberên derketinê tê sepandin. Dûv re em emelê derketî dihejmêrin, i, û rêjeya xwe bigirin v/i. Ev berxwedana Thevenîn hilberîne.

Figureikil 25 (beşek a) - uitsertên wekhevî yên Thevenin

25 Wêne (beş b)

25 (a) Çavkaniya çavkaniya voltage vekirî nîşan dide. Armanca hêsan e ku ji bo 25 (b) Nîşan nîşan dide.

Asta dikare bêtir kêm dibe ku di xenê 25 (c) de nîşanî nîşanî nîşan bide, li ku em du nûçeyên nû yên nû binirxînin:

(48)

Em baweriya ku R '_A << (R '₁ + R_i) û R_i >> R '₁. Di çarçoveyek hêsan de ya encamên 25 (d).

Voltage vista, v_d, ji vê rêjeya hêsan hatiye dîtin ku bi karanîna volga vekirî ya voltage.

(49)

Ji bo ku berxwedana hilberîna hilberînê bibînin, em dest bi nivîsandina loop output.

(50)

Figureikil 25 (beşên c û d) - Rêzikên wekhev ên Thevenin kêm kirin

Berxwedana hilberê piştre ji hêla Equation (51) ve tête dayîn.

(51)

Di pirjimar de, R_cm pir mezin e ku R '_A»R_A û R₁'»R₁. Equation (51) bi karanîna voltage-a-a-a-vol Frequency bi hêsan tê bikaranîn, G_o. Di encamê de encam e (52).