Операционный усилитель? Это очень просто!
Primary Menu
Операционные усилители
Операционный усилитель ОУ ; англ. В настоящее время ОУ получили широкое применение, как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов. Операционный усилитель изначально был спроектирован для выполнения математических операций отсюда его название , путём использования напряжения как аналоговой величины. Однако идеальный ОУ является многофункциональным схемотехническим решением, он имеет множество применений помимо математических операций. Реальные ОУ, основанные на транзисторах , электронных лампах или других активных компонентах , выполненные в виде дискретных или интегральных схем , являются приближением к идеальным. Первые промышленные ламповые ОУ е годы выполнялись на паре двойных триодов , в том числе в виде отдельных конструктивных сборок в корпусах с октальным цоколем. Позднее были разработаны ОУ и на другой элементной базе: Многие из более современных ОУ могут быть установлены в схемы, спроектированные для без каких-либо доработок, при этом характеристики схемы только улучшатся. Применение ОУ в электронике чрезвычайно широко. Операционный усилитель, вероятно, наиболее часто встречающийся элемент в аналоговой схемотехнике. Добавление лишь нескольких внешних компонентов делает из ОУ конкретную схему аналоговой обработки сигналов. На рисунке показано схематичное изображение операционного усилителя. Выводы имеют следующее значение:. Указанные пять выводов присутствуют в любом ОУ и необходимы для его функционирования. Однако, существуют операционные усилители, не имеющие неинвертирующего входа [1]. В частности, такие ОУ находят применение в аналоговых вычислительных машинах АВМ. ОУ, применяемые в АВМ, принято делить на пять классов, из которых ОУ первого и второго класса имеют только один вход. Предназначены для работы в составе интеграторов , сумматоров , устройств слежения-хранения. Эти ОУ предназначены для применения в составе электронных устройств установки коэффициентов, инверторов, электронных переключателей, в функциональных преобразователях, в множительных устройствах. Помимо этого, некоторые ОУ могут иметь дополнительные выводы предназначенные, например, для установки тока покоя, частотной коррекции, балансировки или других функций. Часто выводы питания не рисуют на схеме, чтобы не загромождать её несущественными деталями, при этом способ подключения этих выводов явно не указывается или считается очевидным особенно часто это происходит при изображении одного усилителя из микросхемы с четырьмя усилителями с общими выводами питания. При обозначении ОУ на схемах можно менять местами инвертирующий и неинвертирующий входы, если это удобно; выводы питания, как правило, всегда располагают единственным способом положительный вверху. В общем случае ОУ использует двуполярное питание , то есть источник питания имеет три вывода со следующими потенциалами:. Вывод источника питания с нулевым потенциалом непосредственно к ОУ обычно не подключается, но, как правило, является сигнальной землёй и используется для создания обратной связи. Часто вместо двуполярного используется более простое однополярное, а общая точка создаётся искусственно или совмещается с отрицательной шиной питания. Рассмотрим работу ОУ как отдельного дифференциального усилителя, то есть без включения в рассмотрение каких-либо внешних компонентов. В этом случае ОУ ведёт себя как обычный усилитель с дифференциальным входом, то есть поведение ОУ описывается следующим образом:. Все напряжения считаются относительно общей точки схемы. Рассматриваемый способ включения ОУ без обратной связи практически не используется [2] вследствие присущих ему серьёзных недостатков:. Для того, чтобы рассматривать функционирование ОУ в режиме с обратной связью, необходимо вначале ввести понятие идеального операционного усилителя. Идеальный ОУ является физической абстракцией , то есть не может реально существовать, однако позволяет существенно упростить рассмотрение работы схем на ОУ благодаря использованию простых математических моделей. Из формулы 1 следует, что для поддержания нужного напряжения на выходе необходимо поддерживать следующую разность входных напряжений:. Так как для идеального ОУ G openloop бесконечно большой, то разность входных напряжений стремится к нулю. Отсюда следует важнейшее свойство идеального ОУ, упрощающее рассмотрение схем с его использованием:. Идеальный ОУ, охваченный отрицательной обратной связью , поддерживает одинаковое напряжение на своих входах [4] [5]. Другими словами, при указанных условиях всегда выполняется равенство: На самом деле ОУ выставляет на выходе такое напряжение, которое через обратную связь подействует на входы таким образом, что разность входных напряжений уменьшится до нуля. Легко убедиться в справедливости равенства 2. Тогда входное дифференциальное напряжение, усиленное в ОУ, вызвало бы вследствие бесконечного коэффициента усиления бесконечно большое выходное напряжение, которое, в соответствии с определением ООС , ещё уменьшило бы разность входных напряжений. И так до тех пор, пока равенство 2 не будет выполнено. Из рассмотрения принципа работы идеального ОУ следует очень простая методика проектирования схем:. Пусть необходимо построить цепь на ОУ с требуемыми свойствами. Для создания схемы нужно подключить к ОУ такую обратную связь, чтобы при требуемом выходном состоянии достигалось равенство напряжений на входах ОУ инвертирующем и неинвертирующем , а обратная связь была бы отрицательной. Таким образом, требуемое состояние системы будет устойчивым состоянием равновесия, и система будет в нем находиться неограниченно долго [6]. Пользуясь этим упрощённым подходом, несложно получить простейшую схему неинвертирующего усилителя. Расчёт реального коэффициента усиления для идеального или реального, но который можно с определёнными допущениями считать идеальным усилителя очень прост. Заметим, что в том случае, когда усилитель находится в состоянии равновесия, напряжения на его входах можно считать одинаковыми. Следует обратить внимание, что в неинвертирующей схеме включения коэффициент усиления напряжения всегда больше или равен 1, вне зависимости от номиналов используемых резисторов. Таким образом, коэффициент передачи усилителя, построенного на ОУ с достаточно большим усилением, практически зависит только от параметров обратной связи. Это полезное свойство позволяет проектировать системы с очень стабильным коэффициентом передачи, необходимые, например, при измерениях и обработке сигналов. Для операционного усилителя, включенного по инвертирующей схеме, расчёт при принятых допущениях тоже не представляет сложности. Отсюда падения напряжения на резисторах равны, соответственно, входному и выходному напряжениям. Следует обратить внимание, что в инвертирующей схеме включения коэффициент усиления может быть как больше, так и меньше единицы и зависит от номиналов резисторов делителя. То есть усилитель может использоваться как активный аттенюатор ослабитель входного напряжения. Это значительно упрощает расчёт влияния нагрузки на источник сигнала и их взаимное согласование. В моменты насыщения усилитель не действует в соответствии с формулой 1 , что вызывает отказ в работе ООС и появлению разности напряжений на его входах, что обычно является признаком неисправности схемы и это легко обнаруживаемый наладчиком признак проблем. Выпускаемые промышленностью операционные усилители постоянно совершенствуются, параметры ОУ приближаются к идеальным. Однако улучшить все параметры одновременно технически невозможно или нецелесообразно из-за дороговизны полученного чипа. Для того, чтобы расширить область применения ОУ, выпускаются различные их типы, в каждом из которых один или несколько параметров являются выдающимися, а остальные на обычном уровне или даже чуть хуже. Это оправдано, так как в зависимости от сферы применения от ОУ требуется высокое значение того или иного параметра, но не всех сразу. Отсюда вытекает классификация ОУ по областям применения. При проектировании устройств на первом приближённом этапе операционные усилители можно считать идеальными. Далее для каждого ОУ определяются требования, которые накладывает на него схема, и подбирается ОУ, удовлетворяющий этим требованиям. Если получается, что требования к ОУ слишком жёсткие, то можно частично перепроектировать схему для обхода данной проблемы. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 26 июня ; проверки требуют 14 правок. Внутренняя структура операционного усилителя В действительности выходное напряжение даже в теоретической модели всегда ограничено из-за использования отрицательной обратной связи. Базовые электронные узлы Аналоговые интегральные схемы Радио Радиотехника Электроника Радиоэлектроника Усилители электроника. Статьи, требующие уточнения источников Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Текущая версия Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 25 марта в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Дополнительные иллюстрации на Викискладе.
Операционный усилитель: схемы включения, принцип работы. Схема усилителя на операционном усилителе неинвертирующего. Схема усилителя напряжения постоянного тока на операционном усилителе
Что то часто мне стали задавать вопросы по аналоговой электронике. Никак сессия студентов за яцы взяла? В частности по работе операционных усилителей. Что это, с чем это едят и как это обсчитывать. Что это Операционный усилитель это усилок с двумя входами, невье… гхм… большим коэфициентом усиления сигнала и одним выходом. На практике, конечно, там числа поскромней. Но даже такие числа взрывают мозг при попытке их применить напрямую. Поэтому, как в детском саду, одна елочка, две, три, много елочек — у нас тут много усиления ; И баста. Более того, входы высокоомные. Счет там идет на сотни МегаОм, а то и на гигаомы. И можно считать, что ток в ОУ не течет. Очевидно, что если на прямом входе напряжение больше чем на инверсном, то на выходе плюс бесконечность. А в обратном случае будет минус бесконечность. Разумеется в реальной схеме плюс и минус бесконечности не будет, а их замещать будет максимально высокое и максимально низкое напряжение питания усилителя. И у нас получится: Компаратор Устройство позволяющее сравнивать два аналоговых сигнала и выносить вердикт — какой из сигналов больше. Применений ему можно придумать массу. Кстати, тот же компаратор встроен в большую часть микроконтроллеров и как им пользоваться я показывал на примере AVR в статьях про использование аналогового компаратора и про создание на его базе АЦП. Также компаратор замечательно используется для создания всяких ШИМ сигналов. Но одним компаратором дело не ограничивается, ведь если ввести обратную связь, то из ОУ можно сделать очень многое. Обратная связь Если мы сигнал возьмем со выхода и отправим прямиком на вход, то возникнет обратная связь. В общем, выход мгновенно свалится в бесконечные минуса, а в реале ляжет на шину отрицательного питания и усе. Поэтому такое включение применяется крайне редко. Например в триггере Шмитта для обеспечения гистерезиса. А что будет если напряжение будет равно нулю? По идее на выходе должен быть ноль. Но в реальности напряжение НИКОГДА не будет равно нулю. Ведь даже если на один электрон заряд правого перевесит заряд левого, то уже этого достаточно, чтобы на бесконечном усилении вкатить потенциал на выход. И на выходе начнется форменный ад — скачки сигнала то туда, то сюда со скоростью случайных возмущений, наводящихся на входы компаратора. Для решения этой проблемы вводят гистерезис. Для этого вводят положительную обратную связь, вот так:. На выходе с ОУ минус 15 вольт. На прямом входе уже не ноль, а небольшая часть выходного напряжения с делителя. А как только напряжение станет ниже И для того, чтобы сменить напряжение на выходе компаратора сигналу U1 надо будет увеличиться на целых 2. Возникает своеобразный зазор где нет чувствительности, между 1. Ширина зазора регулируется соотношениями резисторов в R1 и R2. В случае отрицательной обратной связи у ОУ появляется интересное свойство. Он всегда будет пытаться так подогнать свое выходное напряжение, чтобы напряжения на входах были равны, в результате давая нулевую разность. Пока я в великой книге от товарищей Хоровица и Хилла это не прочитал никак не мог вьехать в работу ОУ. А оказалось все просто. Повторитель И получился у нас повторитель. Спрашивается нафига нам такое счастье? Можно же было напрямую кинуть провод и не нужен будет никакой ОУ! Можно, но далеко не всегда. Представим себе такую ситуацию, есть датчик выполненный в виде резистивного делителя:. Нижнее сопротивление меняет свое значение, меняется расклад напряжений выхода с делителя. А нам надо снять с него показания вольтметром. Но у вольтметра есть свое внутреннее сопротивление, пусть большое, но оно будет менять показания с датчика. Более того, если мы не хотим вольтметр, а хотим чтобы лампочка меняла яркость? Лампочку то сюда никак не подключить уже! Поэтому выход буфферизируем операционным усилителем. Его то входное сопротивление огромно и влиять он будет минимально, а выход может обеспечить вполне ощутимый ток десятки миллиампер, а то и сотни , чего вполне хватит для работы лампочки. В общем, применений для повторителя найти можно. Особенно в прецезионных аналоговых схемах. Или там где схемотехника одного каскада может влиять на работу другого, чтобы разделить их. Усилитель А теперь сделаем финт ушами — возьмем нашу обратную связь и через делитель напряжения подсадим на землю:. Теперь на инверсный вход подается половина выходного напряжения. А усилителю то по прежнему надо уравнять напряжения на своих входах. Что ему придется сделать? Правильно — поднять напряжение на своем выходе вдвое выше прежнего, чтобы компенсировать возникший делитель. Теперь будет U 1 на прямом. Поставим делитель с другим соотношением — ситуация изменится в том же ключе. Чтобы тебе не вертеть в уме формулу делителя напряжения я ее сразу и дам:. Таким образом, можно очень легко умножать аналоговые значения на числа больше 1. А как быть с числами меньше единицы? Инвертирующий усилитель Тут поможет только инверсный усилитель. Разница лишь в том, что мы берем и прямой вход коротим на землю. При этом получается, что входной сигнал идет по цепи резисторов R 2 , R 1 в U out. При этом прямой вход усилителя засажен на нуль. Вспоминаем повадки ОУ — он постарается любыми правдами и неправдами сделать так, чтобы на его инверсном входе образовалось напряжение равное прямому входу. Единственный вариант это сделать — опустить выходное напряжение ниже нуля настолько, чтобы в точке 1 возник нуль. А напряжение на входе, например, 10 вольт относительно U out. Делитель из R 1 и R 2 поделит его пополам. Таким образом, в точке 1 пять вольт. Пять вольт не равно нулю и ОУ опускает свой выход до тех пор, пока в точке 1 не будет нуля. Для этого на выходе должно стать вольт. При этом относительно входа разность будет 20 вольт, а делитель обеспечит нам ровно 0 в точке 1. Но можно же и другие резисторы подобрать, чтобы наш делитель выдавал другие коэффициенты! В общем, формула коэффициента усиления для такого усилка будет следующей:. Вычитающая схема Однако никто же не мешает подать на прямой вход не ноль, а любое другое напряжение. И тогда усилитель будет пытаться приравнять свой инверсный вход уже к нему. Допустим U 2 и U 1 будет по 10 вольт. Тогда на 2й точке будет 5 вольт. А выход должен будет стать таким, чтобы на 1й точке стало тоже 5 вольт. Вот и получается, что 10 вольт минус 10 вольт равняется нуль. Если U 1 станет 20 вольт, то выход должен будет опуститься до вольт. Сами посчитайте — разница между U 1 и U out станет 30 вольт. Вычтем падение в 15 вольт из входных 20 и получим 5 вольт. Более того, в задачке есть коэффициенты, определяемые резисторами. Просто у меня, для простоты, резисторы выбраны одинакового номинала и поэтому все коэффициенты равны единице. А на самом деле, если взять произвольные резисторы, то зависимость выхода от входа будет такой:. Мнемотехника для запоминания формулы расчета коэффициентов такова: Числитель у дроби вверху поэтому складываем верхние резисторы в цепи протекания тока и множим на нижний. Знаменатель внизу, поэтому складываем нижние резисторы и множим на верхний. Если же вводные резисторы R 4 и R 5 равны друг другу. И резистор обратной связи и резистор на землю R 3 и R 6 тоже равны друг другу. То формула упрощается до. Таким образом, на одном усилке можно два сигнала сначала вычесть, а потом умножить на константу. Этим, кстати, я воспользовался в схеме реобаса , чтобы привести милливольтный сигнал с датчика температуры к вменяемому виду. Соотношение входного резистора и резистора в обратной связи определяет вес входящего тока. Резисторы на входе R 1 , R 2 определяют величину тока, а значит общий вес входящего сигнала. Если сделать все резисторы равными, как у меня, то вес будет одинаковым, а коэффициент умножения каждого слагаемого будет равен 1. В общем, на операционных усилителях можно творить любую математку, складывать, умножать, делить, считать производные и интегралы. На ОУ делают аналоговые вычислительные машины. Одну такую я даже видел на пятом этаже ЮУрГУ — дура размером в пол комнаты. Программа набирается соединением разных блоков проводочками: Невье… гхм… большим А не лучше ли запятую вместо точки? ОУ сконструирован для отрицательной обратной связи. Ну ПОС тоже применяют, получая триггер Шмитта. В том же реобасе используется. Так что можно было и его описать. Шмидт и Шмитт это разные люди: Один летчиком был, именем другого триггер назван. Неплохо бы написать мануал по выбору усилка. А то их всяких разных уж больно много развелось…. А что там много параметров? Для повседневных нужд тока частота, питающее напряжение, райл2райл или нет. Ну а для прецезионных затрахов там свои приколы и я их сам не знаю. Стоило бы чуть-чуть коснуться практики применения ОУ с однополярным питанием подозреваю что начинающим будет трудновато адаптировать твои рассуждения самостоятельно. GIF , но добавить конденсатор с намёком что по переменному току сопротивление цепочки будет другое более того, будет меняться с изменением частоты , а значит можно строить усилители с нелинейной АЧХ. Тебе прям по всем статьям надо пройтись поиском-заменой, а то режет очень: Во, как справочник самое то! А то иногда приходится выводить эти формулы по ходу составления схемы, отвлекаясь от обдумывания более важных вещей. Давно хотел себе оформить это в виде листа, прилепленного на стенку: Я как справочник юзаю статью из Википедии Применение операционных усилителей. Там базовые схемы и формулы есть. Странно как… Столько картинок и ни одного канализационно-водопроводного аналога…: А если серьёзно — правильно делаешь, что пишешь про аналог. Еще я что-то не заметил может плохо смотрел схемы для измерения тока падение на шунтирующем резисторе или хотя-бы её описания. Довольно хорошо написана правда местами скучно.. Да будет продолжение где наброшу практики. Вроде того же виртуального нуля, способов питания, ограничений всяких. Применение и так далее. Книга, кстати, очень удобная. Мне ее подарили на TI Technology day. Просто, доступно, с примерами. Сразу можешь добавить 2 простых правила для операционников: Из этих двух правил выходят все остальные. Ну и стандартное — безконечное входное, безконечно низкое выходное, безконечное усиление. Аналоговые компьютеры я изучал в институте в начале х. А еще аналоговое вычислительное устройство используется на самолете ТУ Там оно зовется НВУ — Навигационное Вычислительное Устройство. На счет железных шкафов На кафедре систем управления в 3б корпусе на 6 этаже эти шкафы еще стоят, если нужно к статье могу скинуть фотки. Я их видел на пятом этаже главного корпуса в левом крыле. На контроллере можно собрать управляемый резистор, если между ног порта напихать резисторы. Вот и к МК вернулись. Микросхема, внутри нее матрица из резисторов и вентилей. Или не матрица, а линейка такая. Ну и по командам системы управления эти вентили замыкаются и собирают резистивную цепочку. Посмотри схему любого из них все сразу поймешь. Нет, он другое имел ввиду — Подтяг ОС через контроллер и резисторы к земле, чтобы изменить величину сопротивления в обратной связи. Это не управляемый резистор, это шаманство над ОС ОУ. Объясните мне я может чего не догоняю. Решил сам разобраться, пока ждал ответа профи. Смоделировал в протеусе, все стало ясно заодно и с транзисторами разобрался, кто током управляется, а кто напряжением: У биполярника входное сопротивление мизерное, словно у прямо включенного диода. Потому то он тебе всю картину и испортит. Кто ж вольтметр включает в разрыв цепи? Туда, конечно же, правильнее поставить амперметр и смотреть на результат. Артемий, а что находится внутри треугольника? Производители обычно не разбрасываются схемами своих операционников. Точнее схемы есть, но по ним повторить усилок будет проблематично. Посмотрите раздел schematic в ДШ на какой-нибудь ОУ. Внутри стоит усилок с диф выходами. Схемы типичные есть, но нормальный ОУ на них собрать будет сложно — схема будет громоздкой. А напряжение на входе, например, 10 вольт относительно Uout. Делитель из R1 и R2 поделит его пополам. Ты просто мыслишь дискретно. А в ОУ все идет плавно. Напряжение снизится до такого, чтобы входная разность стала 0, а малейшие отклонения от нее будут тут же компенсироваться за счет дикого коэффициента усиления. И система встанет в этой точке как наиболее энергетически выгодной. Очередная полезная, написанная доступным языком статья, DI, а запили как нибудь статью про передачу информации на расстоянии, без проводов. Как это в чем! При передаче по проводам есть провода! А когда шлем без проводов — проводов нет! Про беспроводную передачу инфы стоит написать хотя-бы обзорно. Какие виды связи есть, какой из них лучше подходит в той или иной ситуации… т. Использовалось на сколько я помню в военке. ОУ об этом факте знать не может, с его точки зрения питание вообще не подразделяется на одно- и би-. Поэтому применяют виртуальный ноль. Вот относительно него все и взлетает. Бывает и просто делитель из высокоомных резисторов чтоб для переменного тока они были достаточно большой нагрузкой , подключенных ко входу ОУ. И туда же подают сигнал. Где то в комментариях на сайте встречал упоминание о делителе напряжения пополам не резистивном , не могли бы вы напомнить его название? Не подскажете как лучше получить требуемый результат? Есть идея собрать 2 step-up конвертера. Не знаком с ним Можно пример схемы? А еще необходимых деталей в шкафу нет, а хотелось бы поскорей собрать. Двухтактный преобразователь с трансформатором. Обмотка с отводом от середины, середина на питание, концы поочередно подтягиваются транзисторами к земле. На вторичке — стандартный двуполярный выпрямитель и дроссель, если охота ШИМ-стабилизацию. Используется при низком питающем напряжении на транзисторах — двойное питающее не считая выбросов , например в UPS. Описан в книжке по силовой электронике, которую DI HALT где-то тут выкладывал. За счет чего происходит усиление входного сигнала? Есть еще выводы питания положительный и отрицательный вывод земли не всегда и выводы всяких компенсаций нелинейности и прочие тоже не всегда. DI, а что во всех этих схемах происходит с входным сопротивлением всего усилителя? Ведь оно сильно по-всякому там меняется и становится сильно далеким даже от собственной схемы без ОС, тем более от бесконечного. Ну так оно становится равной сопротивлению цепи по которому входной ток течет. Если есть земля, то на землю. Если есть ОС то на выход. DI HALT — cпасибо за ответ! Хотел-бы изучить все ваши темы, давно искал подобную подачу информации. Была как-то очень давно хорошая книжка, там в похожем стиле преподносилась полезная информация. А там картинка, и пояснение, что это набор в определенном алгоритме конденсаторов,каждый в отдельности способен накапливать энергию входного двоичного кода, то-есть или что-то есть 1 , или ничего нет 0 …ну и в этом духе. Правда, процесс снятия информации я не дочитал: Тут у меня непонятка с дифференциальным усилком: Вот есть у нас стандартная его схема, все резюки по 1k, тобишь коэфф. А реально на выходе просто 2 вольта! Куда минус то пропал? Скажите как быть с вычитающей схемой? Хочу завести обратную связь. Если на неинвертирующем входе меньше, чем на инвертирующем, то на выходе — напряжение с инвертирующего входа минус падение U на диоде. Вот схема, это ШИМ TL Ребят, подскажите пожалуйста такой моментик. Никак не могу понять, в чем дело. Включаю его по схеме неинвертирующего усилителя, входным сигналом является напряжение с резистивного делителя. А проблема в следующем: Хотелось бы запитаться однополярно, поскольку планирую обрабатывать сигнал исключительно положительной полярности. Так у ОР7 выходной то каскад на биполярниках вроде как сделан. Вот и получается, что у тебя активный выходной диапазон на 0…5В сжимается в неадекватную щель. Ищи railrail ОУ он может работать в куда более широком диапазоне, так как у него выход выдает от земли до питания с мизерной разницой. Но вот у меня на деле получается так: Вот именно это я не втыкаю: Коли уж начали про математические операции типа сложение-вычитание, давайте не будем забывать про то, что на операционниках легко и умножать-делить можно, возводить в степень, экспонировать-логарифмировать и т. На то они так и называются! Возможно я скажу тупость, но нет ли где-то самой примитивной схемы ОУ, чтоб можно было на примере понять куда и как течёт ток, и что вообще происходит внутри микрухи? ЕМНИП в Сворене была схема УД1, по крайней мере в том, что я в библиотеке брал. Ну и в даташитах действительно обычно схема есть. А так там обычно дифкаскад и УПТ за ним. Ляпну-ка я свои три копейки, мож даже и не к месту. В принципе-то ОУ правила включения, ООС, повторители и т. А вот такой вопросик может даже волнующий всех новичков. А нельзя ли для примерчика хотя бы одну полную практическую схему. Есть например куда понятно куда входа и выхода примитивно ткнуть. Но у этого ОУ есть ещё три хитрых вывода: Сколько не спрашиваю все делают по разному, и никто толком про эти выводы рассказать не может. Это ведь индивидуально для каждого ОУ. Смотреть надо в даташите впрочем, на отечественные детальки его хрен найдешь так просто , там обычно указано какие туда вешать детали и зачем. Балансировкой можно его уменьшить. Лично я помню только насчет УД2 — на его коррекцию вешаются кондеры, порядка десятков пик. То ли для стабильности, то ли хрен знает зачем. Видел схемку на отечественный ОУ с переменным резюком притянутым к питанию и называли это балансировкой. И кондеры были на оба входа коррекции. Хоровиц помоему ещё переменный конденсатор вешал. Подстроечный резистор вешается для коррекции нуля. Обычно без резистора при 0В на входе на выходе присутствует некое напряжение, которое может иметь значения от миливольтов до микровольтов. Как именно включается этот резистор надо смотреть в справочнике. Кондеры вешаются для коррекции АЧХ ОУ. При некоторых значениях Ку может появиться возбуждение. Чтобы его избежать включают конденсаторы. Емкость тоже надо смотреть в справочниках, так как от ее значения зависит граничная частота. Не знаю как в современных импортных ОУ, но в наших часто присутствовали выводы для кондюков. Думаю не сильно ошибся в объяснении. Пожалуйста, объясните, как на счет времени запаздывания сигнала на выходе относительно входного, как это время расчитать или оно является стандартным для каждой модели ОУ, может есть зависимость от частоты входного сигнала? Можно ли вставить в обратную связь RC-цепочки? RC и прочие реактивные можно ставить. Получаются интеграторы, диференциаторы, фильтры всякие. Ведь если под ним подразумевать, например, задержку прямоугольного импульса, то этот термин верен в случае если у цепи линейная фазо-частотная характеристика в полосе, которую занимает спектр такого импульса. Правильнее рассматривать именно фазо-частотную характеристику. У ОУ она иногда приводится в даташитах. Но там она скорее всего для определения полосы рабочих частот, в которых ОУ не возбуждается. А вообще зачем знать-то это время запаздывания? Стоило бы наверное к инвертору добавить простейший высокоточный двуполпериодный выпрямитель правда с его выхода желательно буфером забирать сигнал — для измерения или например сглаживания кандером…. А входы неиспользуемых ОУ если в одной микросхеме больше одного ОУ лучше в воздухе оставлять, или тупо на землю замкнуть, или через резистор к земле? Вроде как не надо оставлять их висячими. Вот тут гляньте, parus, кое что объясняет: Di Halt, помоги, пожалуйста решить проблемку: Датчик будет использоваться в качестве индикатора положения севера. Зависимость между полем и напряжением на выходах датчика почти линейна. Я пускаю сигнал с него на дифференциальный усилок напр. Далее сигнал идет на амплитудный детектор, где я собираюсь отследить максимум поля он же по идее на Севере. Если напряг перед детектором становится выше, чем на выходе детектора, то по идее такой расклад даст максимум поля. Но ежели я, например, начал крутится с этим прибором с Запада против часовой стрелки, то кондер сначала резко зарядится, и напряг на входе уже почти сразу начнет становиться меньше — компаратор сработает, но только совершенно не на Севере. Я вижу два теоретических выхода: Приаттачил еще фотку черновика. Там около Римской единицы картинка изменения напряжения на датчике от времени мы крутимся с прибором в руках. Локальные максимумы IV из-за нелинейности зависимости в расчет не берем. Немного не понял, если нужно опустить напряжение с 5 вольт до нуля, почему напряжение должно встать не в минус 5 вольт а вдвое больше — в минус 10 вольт? Вопрос по инвертирующиму сумматору. Решил на практике посмотреть как работает сумматор напряжений, собрал такую схему: Можно ли этот усилитель использовать для суммирования напряжений надо сложить 2 и 5 вольт? Я правильно понял что ОУ всегда пытается сделать напряжение на инвертирующем входе относительно выхода таким же как на прямом входе относительно минуса его питания? А гистерезис как я понял нужен только для сравнения когда сигнал лежит рядом с нулем. Гистерезис обычноо нужен там, где может быть большое количество шумов. Чтобы уверенно отделить один уровень сигнала от другого. А компаратор делать из ОУ как-то не очень…. Гораздо правильнее сказать, что ОУ, имея ООС, всегда пытается на инвертирующем выходе добиться такого же напряжения как и на неинвертирующем. ОУ реальные бываю разные и с двухполярным питанием и с однополярным когда минус одно и то же, что и общий провод , с большим Ку и по меньше. Появятся эффекты переходного процесса конденсатора. Представь его как хитрое сопротивление, которое когда разряжено — КЗ, когда заряжено обрыв. Ну, а между ними сопротивление меняется от и до. И думай как такая ОС повлияет на работу ОУ. Здравствуйте, уважаемый DI HALT. Спрашиваю в этой статье, потому что там остальная часть схемы понятна, а вопрос касается непосредственно ОУ в режиме генератора. А можно использовать гистерезис как защиту от помех? Например, при касании пальцем входов компаратора, на выходе естественно начинаются скачки туда-сюда. По любому должна быть общая какая то точка. Иначе будет показывать погоду на Марсе. Единственный вариант не обьединять земли — токовая петля. А как работает ОУ в схеме измерителя тока типа такого: Очевидно, что ОУ меряет разницу напряжений. Но откуда она береться? Я не точно выразился, меряет МК через АЦП или вольтметр величину напряжения на выходе ОУ. А ОУ выдает его на основе разницы на входе. Как раз резистор 0. А ОУ его и замеряет. Сравнивая между падением напряжения и напряжением земли. Уважаемы DI HALT объясните пожалуйста начинающему чайнику, о каком отрицательном напряжение может идти речь вот текст: Объясните мне скорей пока мой мозг не взорвался. А кто сказал, что не может быть напряжения меньше ноля? Питание у ОУ двухполярное. Конечно если питание однополярное такое тоже бывает и GND минимальное напряжение, то на выходе будет не C одной батарейкой этот фокус не пройдет. Но можно сделать виртуальный GND для операционного усилителя, взяв источник на половину питающего напряжения. Уважаемы DI HALT может посоветуете какую нибудь литературу по этой теме, что то я трудновато это понимаю. Чуточку начал понимать,в цифровой технике например фото. То есть в цифровых схемах у нас на выходе компаратора будет минимальная 0, а на выходе аналогово усилителях звука на выходе компаратора будет Вобщем сами компараторы получаются тоже делятся на двух полярные и одно полярные. Минимальное будет не Разумеется речь идет о двуполярном питании. Принцип схожий, разница на двух входах усиливается. Просто у ОУ коэффициент усиления стремится к бесконечности в идеале , а для диф усилителя в общем виде это не обязательно. Я не силен в электронике и смотрю, что в данной статье рассматривается , по большей части, теоретическая сторона. А меня интересует практический вопрос. Предположим у меня есть 2 одинаковых терморезистора R1 и R2. Скажите, подойдет ли для этого ОУ и как его подключить? Напряжение питания на выходе для нагрузки особого значения не имеет буду подключать через реле. Хотя желательно, чтобы оно было стандартным 5 ,12 , 24 или в. Терморезисторы TR1 и TR2 включаешь в нижние плечи делителей. Со средней точки делителя с TR1 подаешь напряжение на положительный вход триггера Шмитта то есть на заземленный конец резистора R1 на четвертой картинке в статье, его естественно надо отключить от земли , с делителя с TR2 — на отрицательный вход ТШ инвертирующий вход ОУ. Гистерезис определяется соотношением R1 и R2 в схеме ТШ. С выхода сигнал подать на базу NPN транзистора через резистор при однополярном питании ОУ, при двуполярном еще диод нужен , в коллектор включить реле. А картинку вставить не дает, хехе. И на выходе начнется форменный ад.. Вопрос по согласованию уровней. Нужно передать аналоговый сигнал В в ADC контроллера работающий на 3. Не могу сообразить, как сделать…. А АЦП максимум принимает тоже 3,3В? Тогда очень просто — резистивным делителем. И операциоников никаких не надо. Проблема в том, что сигнал слаботочный датчик тока. Поэтому, думаю что без ОУ не обойтись… И тут вопрос: Как поведет себя ОУ в таком режиме? Куда смотреть в даташите? Использовать повторитель — неинвертирующая схема выход сразу на инвертирующий вход , потом резистивный делитель. Входное сопротивление очень большое. Всегда рисуют графики частотной характеристики при разных коэфициентах усиления. Не стоит забывать о том, что АЦП должен подключаться к источнику сигнала с малым сопротивлением так как в момент семплирования вход АЦП — разряженный конденсатор, и высокоомный источник он просто просадит. Но резистивный делитель можно и поменьше сопротивлением поставить. А поначалу вообще не было известно об исходных данных. Входное сопротивление АЦП в момент сэмплирования близко к нулю, так что на выходе делителя конденсатор или буфер обязателен. Вопрос по составлению мнемограмм формулы с картинками: Как в них можно учесть входное, выходное сопротивления и дан К усиления самого усилителя? Просто что-то начал формулу искать да видимо плохо ищу. Дошел я до ОП. Для начала решил все построить в протеусе. И тут полный облом. Подключаю к 10В батарее. Строю вычитающую схему из статьи. На один вход U1 подаю 0. В будущей схеме предполагается, что питание будет от батарейки. Меняй точку отсчета, ОУ же у тебя инвертирует, то есть он должен вбить ниже нуля. Делай виртуальный ноль в пол питания. Читал статью на Радиокоте, чтобы восполнить возможные пробелы и прошёлся по ОУ. Что то пошло не так и снова путаница. Здравствуйте, подскажите пожалуйста — собрал простейшую схему усиления сигнала с термопары от 1. Некоторое время усилитель работал исправно, после не использовался. Проблема в том, что при подаче минимальном увеличении входного сигнала на 0. Вот смотрю на приаттаченную схему и не понимаю. Используется неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления без учета разброса номиналов резисторов ОС. При входящих 2,9mV, теоретически, на выходе должно быть mV, а на фото показано mV. Куда делись еще 65mV? Насчет 3,2V — может стоит проверить пайку резистора обратной связи К? Без него как бы получаем компаратор. Если такое предположить, то при подаче малого положительного напряжения на вход — компаратор срабатывает как и полагается, и на выходе имеем напряжение на 1,V ниже чем VCC, то есть 3,2V. Только приступил к изучению операционников, и ситуация схожая. Использую тоже LMN, тоже неинвертирующий однополярный усилитель, коэффициент усиления 10 резисторы подобраны довольно точно, использую многооборотистый подстроечник. На вход подаю 10,6mV — на выходе mV. Для выравнивания токов смещения — на неинвертирующий вход повесил резистор 10К, ситуация не изменилась. Напряжение смещения замерил соединив напрямую инвертирующий вход с выходом ОУ, неинвертирующий вход кинул на землю — на выходе получил 2,7mV. Но вот как это применить не понимаю. Допустим, чтобы на выходе иметь 0 необходимо на вход подать 2,7mV. Я получаю mV, откуда появились 21mV? И еще такой момент. Ну по крайней мере вполне можно без него обойтись. Если на U1 и U2 4В и 8В, на неинвертирующем образуется 6В. Далее на выходе ОУ, обрауется 12В, который делитель напряжения, делит пополам, то есть на инвертирующем становится 6В. Черт его знает, может я не прав. Если суммируется два напряжения то можно и без R5. Но если надо суммировать более двух напряжений — без R5 — будет тяжело понять что в итоге получится: Если не требуется масштабирование входных напряжений, то можно обойтись без R5 с любым количеством входов. Входные резисторы при этом должны быть одинаковыми, а резисторы в обратной связи при этом надо подобрать так, чтобы коэффициент усиления был равен количеству входов. Сначала отфильтруй как следует, затем. Вычти из 5 вольт 2. На одном ОУ все это сделать можно. А это для лучшего понимания происходящего: Для плюс-минус 10В на выходе, номиналы резисторов должны быть: А вот такой вопрос появился: Пробую неинвертирующий усилитель в Протеусе и ника не выходит Подскажите, что я делаю не так? LM — не операционный усилитель, а компаратор. Он, в принципе, может работать как опер, но у него выход ОК, так что без подтяжки он в принципе ничего выше -Vcc не даст. А еще ты неправильно вставляешь ссылки и даже не проверяешь, что запостил. В статье очень много недосказанностей и вольностей, что в принципе дает ошибочные занания, автору жирный минус, категорически не советую читать этот бред новичкам. Вы подписаны на ответ. Подписаться на все остальные комментарии в теме? Возможность от магазин МЕГАЗАКАЗ заказ товаров из сша подробнее на megazakaz. Электроника для всех Search. Форум Сообщество Чат Магазин Ссылки Справочная Язык программирования С 1. Использование комментариев в тексте программы 1. Целый тип данных 1. Данные плавающего типа 1. Переменные перечислимого типа 1. Переменные с изменяемой структурой 1. Определение объектов и типов 1. Операнды и операции 1. Преобразования при вычислении выражений 1. Операции отрицания и дополнения 1. Операции разадресации и адреса 1. Операции увеличения и уменьшения 1. Оператор do while 1. Определение и вызов функций 1. Вызов функции с переменным числом параметров 1. Передача параметров функции main 1. Исходные файлы и объявление переменных 1. Время жизни и область видимости программных объектов 1. Инициализация глобальных и локальных переменных 1. Методы доступа к элементам массивов 1. Указатели на многомерные массивы 1. Операции с указателями 1. Динамическое размещение массивов О проекте. И один из них прямой, а другой инверсный. Напряжение на выходе в таком случае обсчитывается как: Положительная обратная связь Возьмем и загоним в прямой вход сигнал сразу с выхода. А ничего интересного, процесс пойдет по следующей цепочке событий. Для этого вводят положительную обратную связь, вот так: Но все же ОУ чаще используют в режиме с отрицательной обратной связью. Отрицательная обратная связь Окей, воткнем по другому: Представим себе такую ситуацию, есть датчик выполненный в виде резистивного делителя: Усилитель А теперь сделаем финт ушами — возьмем нашу обратную связь и через делитель напряжения подсадим на землю: Чтобы тебе не вертеть в уме формулу делителя напряжения я ее сразу и дам: В общем, формула коэффициента усиления для такого усилка будет следующей: Таким образом, наш ОУ прорешал арифметическую задачку из 10 вычел 20, получив вольт. А на самом деле, если взять произвольные резисторы, то зависимость выхода от входа будет такой: Раз можно вычитать, то можно и суммировать Сумматор инвертирующий Тут все просто. Ветвей может быть сколько угодно, я же нарисовал всего две. Previous Post Подключение клавиатуры к МК по трем проводам на сдвиговых регистрах. Буквенный ввод как на телефоне Next Post Мультиплексирование. Обратная связь это когда сигнал с выхода поступает опять на вход, но не наоборот! На схеме их как только не рисуют. Скорее для изменения коефицента усиления это применять. Кстати, это напомнило мне довольно давний вопрос. Что такое цифровой потенциометр? Нет у биполярного транзистора очень малое сопротивление входа. Но если поставить туда полевик то можно будет. Да У биполярника входное сопротивление мизерное, словно у прямо включенного диода. Я конечно не Артемий, но все-же отвечу. Даже стыдно признаться- я ведь до этой статьи смутно представлял работу оп. В чем отличие передачи информации по проводам и без проводов? А можно и на дроссель степ-апа домотать обмотку и поставить еще один диод с фильтром. Скачай даташит на любой операционник. Да хотя бы на тот же OP07 и там будет примерная схема. Вопрос про инвертирующий усилитель. Потому что как в предыдущем случае на инверсный вход подается половина напряжения с делителя? Понятно, видимо это самая главная хитрость. А если конденсатор в цепь обратной связи поставить, что будет? Когда уже вторая часть будет? Там в комментах где то было подробно расписано что и как там происходит. Хоровец и Хилл Искусство схемотехники. Операционный и дифференциальный усилитель это одно и то же или это разные вещи? Нет, именно на выход. Речь же про внутреннюю кухню усилка. Самая лучшая статья про ОУ, которую я читал. Насчет пробит вряд ли, а вот промыть плату и как следует просушить не помешало бы. Да, и между ногами Vcc и GND микроконтроллера будет как раз 5В. Что и требуется для его питания. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Комментарий Имя E-mail Сайт Перед отправкой формы: Пожалуйста, выберите номера вертикальных картинок. Учебный курс MegaHard Lab MSP Учебный курс Автоэлектроника Готовые устройства Диагностика и ремонт Инструмент Книги Начинающим Новости Радиолюбительские Технологии Робототехника Софт PCB:
Качели раскладные своими руками чертежи из дерева
Индукция магнитного поля опыт
Как изменить разрешение экрана с помощью клавиатуры
Сколько платятза 1 просмотр
Как выплачиваются декретные