Amplificator operațional: descriere, principiu de funcționare, aplicare

Analogia electronică este una dintre cele mai importante componente ale ingineriei electrice, care a devenit o piatră de temelie pentru trecerea de la rezistențe, reostaturi și ampermetre la măsurarea digitală. Folosind combinații de multe componente electrice și formând circuite complexe, electronica analogică a permis folosirea realizărilor lor pentru a compila aparate electrice simple digitale. Astăzi, electronica analogică este baza pentru circuitele de aparate electrice moderne sofisticate.

Unul dintre dispozitivele electronice analogice este un amplificator operațional, care este un circuit complex cu mai multe etape care utilizează semiconductori. În formă integrală, acest dispozitiv are două intrări care se inversează reciproc. Este demn de remarcat faptul că una dintre proprietățile unității de recepție a semnalului invers este o valoare mare a câștigului.

Designul integrat implică faptul că amplificatorul operațional este amplasat într-o unitate specializată într-una din unitățile de lucru ale cipului. În proiectarea circuitelor, acest dispozitiv, ca toate celelalte elemente, a primit o denumire specială. De regulă, în diagramele operaționale, amplificatorul operațional este desemnat ca un triunghi mare. Cu toate acestea, recent puteți găsi un simbol alternativ pentru amplificator - un dreptunghi cu un mic triunghi interior. Cel mai probabil, această denumire este introdusă pentru a simplifica structurale.

Utilizarea amplificatoarelor operaționale este foarte diversă astăzi. Aceste instrumente în mai multe etape sunt utilizate într-o gamă largă de amplificatoare pentru diverse semnale. În plus, amplificatorul operațional este adesea utilizat în generatoare de semnale electrice, precum și în filtre de frecvență pentru domeniul de sunet. În plus, amplificatorul a devenit un dispozitiv indispensabil în schemele sistemelor de comandă ale multor cantități fizice (în special la stațiile meteorologice).

Principiul de funcționare Amplificatorul operațional este adesea comparat cu greutatea farmaciei, a cărei săgeată se abate de partea în care încărcarea pe calic este cea mai mare. Doar pentru amplificatorul operațional trebuie să marcați una dintre cupe cu semnul "+", a doua - ";" și să înlocuiți valoarea măsurată cu volți în loc de grame. Deci, amplificatorul compară modulul de tensiune la una și a doua intrare. Dacă diferența potențială la intrarea directă este mai mare decât cea inversă, atunci ieșirea formează o tensiune pozitivă (altfel tensiune negativă).

Revenind la desemnarea amplificatoare operaționale în schema de conexiuni trebuie remarcat faptul că accesul direct este adesea desemnat printr-un „+“ și invers - „-“. Cu toate acestea, astfel de simboluri nu sunt folosite întotdeauna! Uneori, pe scheme, semnele de la intrare nu sunt setate, dar intrarea inversă este marcată sub forma unui cerc mic.

Pentru a reduce sensibilitatea amplificatorului operațional la fluctuațiile tehnice ale semnalului electric de intrare, un OOS este introdus în feedback-ul negativ al amplificatorului operațional. Datorită utilizării unei astfel de componente de circuit ca o conexiune de ieșire cu o intrare inversă printr-un rezistor special, abaterile minore de la semnalul de intrare specificat nu sunt luate în considerare de către amplificatorul operațional în funcțiune.

Uneori pentru funcționarea amplificatorului operațional în circuitele electrice de bază ale dispozitivelor complexe, feedback pozitiv, care conectează intrarea și ieșirea pozitivă printr-un rezistor dedicat. Atunci când se utilizează feedback pozitiv, apare un efect secundar interesant - "buclă de histereză".

În concluzie, observăm că amplificatoarele operaționale sunt utilizate atât pentru sursele de alimentare unipolare, cât și bipolare.