Əməliyyat Gücləndiricilərinə Giriş: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu Təlimat kitabında, analog cihazların ən faydalılarından biri olan Əməliyyat Gücləndiricisinə giriş verəcəyəm. Bu cihaz ters çevrilməyən və ya ters çevrilməyən gücləndirici, müqayisə cihazı, gərginlik gücləndiricisi, cəmləmə gücləndiricisi, alət gücləndiricisi, tampon, aktiv filtr, Wien körpü osilatoru və digər bir çox tətbiq kimi konfiqurasiya edilə bilər. Opamp, yuxarıda göstərilən tək LM741 8 pinli DIP və ya LM324 14 pinli dörd op amp kimi fərqli konfiqurasiyalarda gəlir. Səth montaj variantlarında gələn növlər də var.

Addım 1: Əməliyyat Gücləndiricisi nədir?

Qısa olaraq bir op-amp olaraq da bilinən əməliyyat gücləndiricisi, bir IC çipinə daxil edilmiş DC ilə əlaqəli yüksək qazanclı bir gərginlik gücləndiricisidir. İki giriş (diferensial giriş) və bir çıxışa malikdirlər. İlk qurğular 1960 -cı illərin sonlarında çıxandan bəri analog elektronikada bina blokları kimi istifadə olunur. Bu cihazların gözəlliklərindən biri, elektron dizaynını standartlaşdırma xüsusiyyətinə görə çox sadələşdirmələridir. Diskret komponentləri olan gücləndiricilərin dizaynı, aktiv qurğular arasındakı fərqlər səbəbindən çoxlu düzəlişlər edirdi. Gücləndiricilərin hamısı eyni silikon qəlibdən tikilmişsə, hamısı eyni şəkildə hazırlana və eyni xüsusiyyətlərə malik ola bilər. Əməliyyat gücləndiriciləri ilə dizayn edərkən, xüsusi müqavimət əmsalına malik iki xarici rezistor quraşdıraraq cihaz üçün xüsusi bir qazanc əldə edilə bilər. Məsələn, 100 -lik bir gərginlik artımı arzu edilirsə, 100 nisbətini əldə etmək üçün dövrə 100k müqavimət və 1k rezistor qoyula bilər. Bu strategiyadan istifadə edərək qazanc hər dəfə eynidir. Bütün zamanların ən populyar op-ampi 70-ci illərin əvvəllərindən bəri mövcud olan və səs gücləndiricilərdən tutmuş enerji təchizatlarına qədər hər şeydə həvəskarlar tərəfindən istifadə edilən 741-dir. 741, uzun illərdir sənaye tərəfindən istifadə edilməmişdir, çünki daha yaxşı op-amperlər hazırlanmışdır, lakin həvəskarlar arasında hələ də izləyiciləri var və əldə etmək asandır. İlk qurğular ya 8 pinli ikili sıralı paket tərzində, ya da dairəvi metal qabda çıxdı. Daha sonra, səthə montaj cihazları mövcud oldu. Vintage-nin 741 və digər op-amperləri, daha sonra çıxan sahə tranzistor girişlərini istifadə edən cihazlarla bipolyar tranzistorlardan istifadə edir. Sahə effektli tranzistor girişləri daha çox giriş empedansına və daha aşağı cərəyan boşluğuna ehtiyac olduğu üçün istifadə olunmağa başladı.

Addım 2: Ters çevrilməyən gücləndirici

Ters çevrilməyən gücləndirici, əhatə edəcəyimiz ilk dövrədir. Yuxarıdakı diaqramda, op amp müsbət girişə gedən geribildirim müqavimətinin mənfi girişə keçməsi ilə əlaqələndirilir. Rf -nin Rg -ə nisbəti qazancı müəyyən edir. Yuxarıdakı dövrə vəziyyətində, gərginlik artımı 10 -dur. 10 kHz kvadrat dalğası girişə daxil olduqda, üçbucaq dalğa şəklində çıxdıqda, ortada olan 741 op amp -in "real dünya" məhdudiyyətləri. cihazın keçid sürətinin məhdud olması. Giriş 1 kHz kvadrat dalğasına endirildikdə, çıxış yaxşılaşır və daha çox real kvadrat dalğasına bənzəyir. Op ampin giriş siqnalının amplitüddəki dəyişikliklərini izləmə qabiliyyətinin ölçülməsi "Slew Rate" adlanır və hər mikrosaniyəyə voltla ölçülür. 741-in hər mikrosaniyədə 5 volt olan çox reytinqi var. TL081 kimi tipik bir mikrosaniyəyə 13 volt orta reytinqə malik olsa da, yüksək sürətli op amperlərin hər mikrosaniyədə 5000 volt qədər yüksək qiymətləndirmələri var.

Addım 3: Ters Gücləndirici

Opamp, 1 voltluq mənfi gedən dalğa formasını tərsinə çevirərək 10 volt pozitiv gedən dalğa forması vermək üçün gücləndirilə biləcəyi şəkildə konfiqurasiya edilə bilər. Bu konfiqurasiya üçün istifadə diskret tranzistor gücləndiricilərinin sürücü mərhələlərində olduğu kimi bir faz dəyişikliyinə ehtiyac duyulan hər yerdə ola bilər.

Addım 4: Sinüs Dalğası Dönüştürücüsünə Kvadrat Dalğa Olaraq Bir Amp istifadə edin

Yuxarıdakı sxem 1000 Hz kvadrat dalğasını 1000 Hz sinüs dalğasına dəyişəcək. Bu, sinus dalğası olan təməlin yuxarı və altındakı bütün tezlik komponentlərini (harmonikləri) süzərək həyata keçirir. Geribildirim sxemində rezistorlar istifadə etmək əvəzinə, arzuolunmaz tezlikləri ləğv etmək üçün mənfi rəy verən tezlik seçmə komponentlərindən (kondansatörlərdən) istifadə edirik. Orta diaqram simulyasiya edilmiş faktiki dövrə və istehsal olunan dalğa formasını göstərir. Üçüncü diaqram, dövrənin tezlik reaksiyasını göstərir. Bu tip sxemlərin texniki adı aktiv bir keçid filtridir. Yalnız çox dar bir tezlik bandının zəifləmədən keçməsinə imkan verir.

Addım 5: Müqayisəçi olaraq Op Amp istifadə edin

Daha yaxşı müqayisə edən xüsusi fişlər var, amma bəzən əlinizdə olmaya bilər, buna görə də bir opampdan necə komparator hazırlamağı bilmək həmişə faydalıdır. Komparatorun nə olduğunu tez bir şəkildə nəzərdən keçirmək, əsasən gücləndiricinin maksimum qazancla işləməsinə imkan verən heç bir əks əlaqə olmadan gücləndirici olaraq qurulmuş bir opampdır. Bir giriş diaqramda göstərilən 3 volt kimi xüsusi bir gərginliyə bağlandıqda, dövr iki giriş eyni gərginlikdə olduqda demək olar ki, maksimum dəmir yolu gərginliyi olan bir çıxış verəcəkdir. Yuxarıda göstərilən sxemdə, 1 kHz sinus dalğası 3 voltdan yuxarı qalxdıqda bir çıxış verir və sinus dalğası 3 voltdan aşağı düşəndə yenidən açılır. Müqayisələr ümumiyyətlə (ADC) və istirahət osilatorlarında istifadə olunur.

Addım 6: Bir Opamp ilə Ümumi Gücləndirici Tikinti

Yuxarıdakı toplayıcı gücləndirici iki 1 kHz siqnal alır, biri 10 mV pikdən biri digərinə 20 mV pikdən zirvəyə. Nəticədə çıxış 60 mV -dən zirvəyə çatır. Ters çevirici bir gücləndirici olduğundan, əks fazanın siqnalını verir.

Toplama gücləndiriciləri, müxtəlif girişlərin bir araya gəlməsi lazım olan səs mikserlərində istifadə olunur. Siqnalları potensiometrlərə ötürərək istədiyiniz çıxışı vermək üçün siqnalları dəyişmək olar.

Addım 7: Üç Giriş Səs Mikseri

Bu sxem iki aləti və vokal parçasını qarışdırmaq üçün istifadə oluna bilər, lazım olduqda daha çox giriş əlavə edilə bilər. Hər bir giriş səviyyəsi potensiometrlərlə müstəqil olaraq tənzimlənə bilər.