Не

Оп-Амп, скраћеница од операционо појачало је окосница аналогне електронике. Оперативно појачало је једносмерно повезана електронска компонента која појачава напон са диференцијалног улаза помоћу повратне спреге. Оп-ампери су популарни због своје свестраности, јер се могу конфигурисати на више начина и могу се користити у различитим аспектима. Оп-амп коло се састоји од неколико променљивих као што су ширина опсега, улазна и излазна импеданса, маржа појачања итд. Различита класа оп-појачала има различите спецификације у зависности од тих променљивих. Доступно је много оп-појачала у различитим пакетима интегрисаних кола (ИЦ), нека оп-појачала имају два или више оп-појачала у једном пакету. ЛМ358, ЛМ741, ЛМ386 су неке најчешће коришћене оптичке ИЦ-ове. Можете сазнати више о Оп-појачалима пратећи наш одељак Оп-амп кола.

Оптичко појачало има два диференцијална улазна пина и излазни пин заједно са пиновима за напајање. Та два диференцијална улазна пина су инверзни пин или негативни и нонинвертинг пин или позитивни. Оптичко појачало појачава разлику у напону између ова два улазна пина и даје појачани излаз преко његовог излазног или излазног пина.

У зависности од типа улаза, оп-појачало се може класификовати као инвертујуће или неинвертујуће. У овом упутству ћемо научити како се користи оп-појачало у неинвертујућој конфигурацији.

У неинвертујућој конфигурацији, улазни сигнал се примењује преко неинвертујућег улазног терминала (позитивни терминал) оп-појачала. Због тога, појачани излаз постаје „ у фази “ са улазним сигналом.

Као што смо раније разговарали, Оп-амперу су потребне повратне информације за појачавање улазног сигнала. То се обично постиже применом малог дела излазног напона натраг на инвертујући пин (у случају неинвертујуће конфигурације) или на неинвертујући пин (у случају инвертирајућег пин-а), користећи мрежу делитеља напона.

Неинвертујућа конфигурација оперативног појачала

На горњој слици је приказано оптичко појачало са неинвертујућом конфигурацијом. Сигнал који је потребан да би се појачао опционим појачалом увлачи се у позитивни или неинвертујући пин опомпског круга, док делилац напона који користи два отпорника Р1 и Р2 обезбеђује мали део излаза за инвертовање пин оп-амп круга. Ова два отпорника пружају потребне повратне информације опционом појачалу. У идеалном стању, улазни пин оп-појачала ће пружити високу улазну импедансу, а излазни пин биће у малој излазној импеданси.

Појачање је зависно од та два повратна отпора (Р1 и Р2) која су повезана као конфигурација разделника напона. Р2 се назива Рф (повратни отпор)

Излаз раздјелника напона који се доводи у неинвертирајући пин појачала једнак је Вин-у, јер су Вин и точке споја раздјелника напона смјештене преко истог чвора уземљења.

Због тога, а како Воут зависи од мреже са повратним информацијама, можемо израчунати појачање напона затворене петље као доле.

Добитак неинвертујућег оп

Како је излазни напон делитеља напона једнак улазном напону , делилац Воут = Вин

Дакле, Вин / Воут = Р1 / (Р1 + Рф) Или, Воут / Вин = (Р1 + Рф) / Р1

Укупни добитак напона појачала (Ав) је Воут / Вин

Дакле, Ав = Воут / Вин = (Р1 + Рф) / Р1

Користећи ову формулу можемо закључити да је појачање напона затворене петље неинвертујућег оперативног појачавача:

Ав = Воут / Вин = 1 + (Рф / Р1)

Према овом фактору, појачање оп-појачала не може бити ниже од појачања јединице или 1. Такође, добитак ће бити позитиван и не може бити у негативном облику. Добитак је директно зависан од односа Рф и Р1.

Интересантно је да ако вредност отпорника са повратном спрегом или Рф ставимо као 0, добитак ће бити 1 или јединица. А ако Р1 постане 0, тада ће добитак бити бесконачан. Али то је могуће само теоретски. У стварности је у великој мери зависно од понашања оп-појачала и појачања отворене петље.

Оп-појачало се такође може користити као улазни напон за додавање напона као сумирајуће појачало.

Практични пример неинвертујућег појачала

Дизајнираћемо неинвертујуће оп-амп коло које ће произвести 3к појачање напона на излазу упоређујући улазни напон.

Направићемо 2В улаз у оп-амп. Опцијско појачало ћемо конфигурисати у неинвертујућу конфигурацију са могућностима 3к појачања. Одабрали смо вредност Р1 отпорника као 1,2к, сазнаћемо вредност Рф или Р2 отпорника и израчунаћемо излазни напон након појачања.

Како појачање зависи од отпорника и формула је Ав = 1 + (Рф / Р1)

У нашем случају, добитак је 3, а вредност Р1 је 1. 2к. Дакле, вредност Рф је, 3 = 1 + (Рф / 1.2к) 3 = 1 + (1.2к + Рф / 1.2к) 3.6к = 1.2к + Рф 3.6к - 1.2к = Рф Рф = 2.4к

Након појачања, излазни напон ће бити

Ав = Воут / Вин 3 = Воут / 2В Воут = 6В

Пример кола приказан је на горњој слици. Р2 је повратни отпор и појачани излаз биће 3 пута већи од улаза.

Појачало напона или појачало јединственог појачања

Као што је претходно речено, ако Рф или Р2 направимо као 0, то значи да у Р2 нема отпора, а отпорник Р1 је једнак бесконачности, тада ће појачање појачала бити 1 или ће се постићи јединствени добитак. Како у Р2 нема отпора, излаз се прекида са негативним или обрнутим улазом оп-појачала. Како је појачање 1 или јединица, ова конфигурација се назива конфигурација појачала јединице појачања или следбеник напона или бафер.

Како улазни сигнал стављамо преко позитивног улаза оп-појачала, а излазни сигнал је у фази са улазним сигналом са 1к појачањем, добијамо исти сигнал преко излаза појачала. Стога је излазни напон исти као улазни напон. Напонски излаз = Напонски улаз.

Дакле, он ће пратити улазни напон и производити исти сигнал реплике на свом излазу. Због тога се назива коло напонског следбеника.

Улазна импеданса на Оп-Амп је веома висок када напон сљедбеник или јединство добитак се користи конфигурација. Понекад је улазна импеданса много већа од 1 Мегохм. Дакле, због високе улазне импедансе, можемо применити слабе сигнале преко улаза и струја неће улазити у улазни пин из извора сигнала у појачало. С друге стране, излазна импеданција је врло мала и производиће исти улазни сигнал на излазу.

На горњој слици је приказана конфигурација следбеника напона. Излаз је директно повезан преко негативног терминала оп-амп-а. Добитак ове конфигурације је 1к.

Као што знамо, Добитак (Ав) = Воут / Вин Дакле, 1 = Воут / Вин Вин = Воут.

Због велике улазне импедансе, улазна струја је 0, тако да је и улазна снага такође 0. Следбеник напона обезбеђује велико појачање снаге на свом излазу. Због оваквог понашања, следбеник напона се користи као ме усмерено коло.

Такође, конфигурација међуспремника пружа добар фактор изолације сигнала. Захваљујући овој особини, коло следбеника напона користи се у активним филтерима типа Саллен-кеи, где су степени филтра међусобно изоловани помоћу оптичке конфигурације следбеника напона.

Доступни су и дигитални међуспремнички кругови, попут 74ЛС125, 74ЛС244 итд.

Како можемо да контролишемо појачање неинвертујућег појачала, можемо одабрати вишеструке вредности отпорника и можемо произвести неинвертујуће појачало са променљивим опсегом појачања.

Неинвертујућа појачала се користе у секторима аудио електронике, као и у опсегу, миксерима и разним местима где је потребна дигитална логика користећи аналогну електронику.