Сәлеметсіз бе

Кіру / Тіркелу

Welcome,{$name}!

/ Шығу
Қазақша
EnglishDeutschItaliaFrançais한국의русскийSvenskaNederlandespañolPortuguêspolskiSuomiGaeilgeSlovenskáSlovenijaČeštinaMelayuMagyarországHrvatskaDanskromânescIndonesiaΕλλάδαБългарски езикAfrikaansIsiXhosaisiZululietuviųMaoriKongeriketМонголулсO'zbekTiếng ViệtहिंदीاردوKurdîCatalàBosnaEuskera‎العربيةفارسیCorsaChicheŵaעִבְרִיתLatviešuHausaБеларусьአማርኛRepublika e ShqipërisëEesti Vabariikíslenskaမြန်မာМакедонскиLëtzebuergeschსაქართველოCambodiaPilipinoAzərbaycanພາສາລາວবাংলা ভাষারپښتوmalaɡasʲКыргыз тилиAyitiҚазақшаSamoaසිංහලภาษาไทยУкраїнаKiswahiliCрпскиGalegoनेपालीSesothoТоҷикӣTürk diliગુજરાતીಕನ್ನಡkannaḍaमराठी
Электрондық пошта:Info@Y-IC.com
Үй > Блог > Операциялық күшейткіш негіздері: инверторлық және инверторлық емес тізбектер

Операциялық күшейткіш негіздері: инверторлық және инверторлық емес тізбектер

  • 2025/01/31
  • 141
Оп-ампер ретінде жиі белгілі операциялық күшейткіштер, олардың заманауи электр дизайнының тірегі ретінде, олардың әмбебаптығы және сигналды өңдеудің тиімділігіне байланысты.Бұл негізгі компоненттер әр түрлі қосымшаларда, өнеркәсіптік автоматтандырудан бастап тұтынушы электроникаға қолданылады, олардың электронды сигналдарды күшейту, сүзгілеу және дәл өңдеуге байланысты.Бұл мақала инверторлық және кедергісіз OMP-дің күрделі функцияларын анықтайды, олардың нақты конфигурацияларын, операциялық механизмдерді және кең қосымшаларды зерттейді, осылайша олардың тізбекті және сенімділігін арттыруда өздерінің қажетті рөлін көрсетеді.

Каталог

1. Операциялық күшейткіштерге шолу
2. Оп-амперлердің иницензиясы қалай жұмыс істейді?
3. Айналмалы жұмыс күшейткіштерін зерттеу
4. Инверторлық және кедергісіз OP-AMP-мен салыстыру
5. Инвертингтік және инверторлық емес оппс қолданылады
6. Инвертті немесе инверторлық емес оппозды анықтау
7. OP-AMPS артықшылықтары мен шектеулерін енгізу
8. Қорытынды
Operational Amplifier Basics: Inverting and Non-Inverting Circuits

Жұмыс күшейткіштеріне шолу

Операциялық күшейткіштер, немесе ОП-ампер, электронды схемалардағы соңғы компоненттер.Олар олардың жоғары пайда, төмен бұрмалануын және маңызды кедергіні қамтамасыз ету қабілетіне байланысты кеңінен қолданылады.Бұл сипаттамалар OP-AMP-ді кернеу және ток сияқты түрлі электр сигналдарын күшейтетін етіп жасайды.

OP-AMPS функциясы сигналдық күшейткіштер ретінде жұмыс істейді, олар өңделетін немесе тиімді пайдаланылуы мүмкін, әлсіз электр желілерінің беріктігін арттырады.Бұл күшейту сигналды өңдеуден және басқару жүйелерінен аудио жабдықтар мен приборларға дейінгі қосымшаларда қолданылады.Күшейтумен қатар, OP-AMPS қосу, бөлу, алу, интеграция және саралау, яғни «операциялық» күшейткіштер деп аталатын математикалық операциялар жасай алады.

OP-AMP-ді қалай инверсия жұмыс істейді?

Figure 2. Inverting Operational Amplifiers

Сурет 2. Операциялық күшейткіштер

Инвертингтік жұмыс күшейткіші - сигналдық әрекетті өзгерту үшін теріс кері байланысқа сүйенетін кеңінен қолданылатын OP-AMP конфигурациясы.Бұл орнату кіріс сигналының фазасын қалпына келтіреді, бұл оң кіріс теріс шығуды және керісінше пайда болады.Фазалық инверсия кіріс сигналы кіріс сигналы инверторлық (-) терминалына қолданылғандықтан пайда болады, ал инверторлық емес (+) терминалы әдетте негізделеді.

Бұл конфигурацияның негізгі компоненті - бұл кері байланыс циклі, ол шығатын және инвертингтің арасындағы резисторды қосу арқылы пайда болады.Сонымен қатар, тағы бір резистор кіріс сигналын инвертинг кірісіне байланыстырады.Сондай-ақ, бұл резисторлар тізбектің пайдаын басқарады, бұл кіріс сигналының қаншалықты күшейтілген немесе түсіп кеткенін білдіреді.Кері байланыс резисторы мен кіріс резисторының арасындағы қатынастар пайда табуды анықтайды, бұл тізбекті болжалды және әр түрлі қосымшаларды реттеу оңай етеді.

Жедел күшейткіш тізбегіне кіру үшін пайда:

inverting operational amplifier circuit formula

Инверторлық емес жұмыс күшейткіштерін зерттеу

Figure 3. Non-Inverting Operational Amplifiers

Сурет 3. Айналмалы жұмыс күшейткіштері

Инверттивті емес жұмыс күшейткіші бір негізгі аспектісінде инверттелген OP-AMP-ден ерекшеленеді: ол кіріс сигналының фазалық туралануын сақтайды.Бұл конфигурацияда кіріс сигналы тікелей инверторлық емес (+) терминалына қолданылады, ал кіріс (-) терминалы шығыс сигналының бір бөлігін теріс кері байланыс арқылы алады.Бұл орнату өнімнің фазаларында кіріспен бірге қалады, бұл оң кіріс оң нәтиже береді, ал теріс кіріс теріс шығады.

Бұл конфигурацияның айқындау ерекшеліктерінің бірі - бұл жоғары кіріс кедергісі, ол шамадан тыс ағымдық сигнал көзінен пайда болады.Бұл инверторлық емес OP-амперлерін сигналдың тұтастығы сақталуы керек, мысалы, дыбыстық күшейту және дәл сигналды өңдеу.

Бақылау және тұрақтылық

Инверттелмеген OP-AMP күшейту немесе пайда табу теңдеуімен анықталады:

The amplification, or gain, of a non-inverting op-amp is determined by the equation:

Сонымен қатар, инверторлық емес опприканың жоғары кіріс кедергісі алдыңғы тізбектердегі жүктеме әсерін азайтады.Бұл дегеніміз, тіпті әлсіз кіріс сигналдарын айтарлықтай өзгерместен немесе тоздырмай кеңейтуге болады дегенді білдіреді.

Инверторлық және кедергісіз OP-AMP-мен салыстыру

Инверторлық және инверторлық емес жұмыс күшейткішті таңдау белгілі бір бағдарламаның қажеттіліктеріне, көбінесе сигнал фазасы мен кіріс кедергісіне байланысты.

Inverting OP-AMP инвертивті (-) терминалында кіріс сигналын алады, ал инверттелмеген (+) терминалы әдетте негізделеді.Бұл конфигурация 180 градус фазалық ауысуында нәтиже береді, дегенді, бұл шығыс сигналының инверттелген нұсқасы болып табылады.Сонымен қатар, кіріс сигналы резистордан кейін резистордан өтіп бара жатқандықтан, тізбекке жетпес бұрын, тізбек төмен кіріспе кедергілерді көрсетеді, бұл алдыңғы тізбектермен әрекеттеседі.

Керісінше, инверторлық емес OP-AMP кіріс сигналын тікелей инверторлық емес (+) терминалында алады, ал инвертинг терминалы кері байланыс циклінің бөлігі болып табылады.Бұл қондырғы кіріс сигналының бастапқы фазасын сақтайды, дегенді, нәтиже кіріспен синхрондау кезінде қалады.Бұл дизайнның негізгі артықшылығы - оның жоғары кіріс кедергісі, бұл сигналды жүктеуді азайтады және сигналсыз сигнал көздерімен жақсы үйлесімділікке мүмкіндік береді.

Инвертингтік және инверторлық емес оппс қолданады

OP-AMP қосымшаларын қосу

Inverting OP-AMP конфигурациясы сигнал инверсиясын, бақыланатын пайда, жиілікті қалыптастыруды қажет ететін қосымшаларда кеңінен қолданылады.

Сенсорлық сигналды күшейту

Бір негізгі бағдарлама сенсор сигналын күшейтуде, онда сенсорлардан әлсіз электр сигналдарын одан әрі өңдеуге жарамды деңгейлер күшейту керек.Бұл қондырғыда OP-AMP инверттелді, сонымен қатар сигнал күшін арттырмайды, сонымен қатар кері байланыс пен кіріс кедергілерінің арақатынасымен анықталатын болжамды пайда ұсынады.Бұл негізінен ғылыми құралдар мен өндірістік өлшеу жүйелерінде пайдалы, мұнда дәлдік қауіпті.

Сигналды сүзу

Сигналды сүзгілеу кезінде OP-AMP-ді қосу белсенді сүзгілерде үлкен рөл атқарады, олар белгілі бір жиілік диапазонын жақсарту немесе қою үшін қолданылады.Схеманың пайда болу және жиілік реакциясы, аудио өңдеу, телекоммуникациялар, телекоммуникациялар және биомедициналық қолданбалар үшін бейімделуге мүмкіндік беретін резистор мен конденсаторлық мәндерді реттеу арқылы дәл келтірілуі мүмкін.құрылғылар.

Аудио технологиясы

Аудио технологиясы кезінде OP-AMP-ді қосу Фазалық инверсияны басқару үшін қолданылады, дыбыстық сигналдар бірнеше аудио арналар өзара әрекеттескен кезде дұрыс тураланады.Олар сонымен қатар құралдарды күшейтуде қажет, мұнда микрофондардан, мысалы, микрофондардан және штамм өлшеуіштерден субсо сигналдары шуды немесе бұрмалануды қоспай күшейе түсуі керек.

Автоматты басқару жүйелері және деректер байланысы

Сигналды өңдеуден тыс, OP-AMP инверторлық жүйелері автоматты басқару жүйелеріне және деректер байланысына ықпал етеді, онда олар бақылауға жауаптар үшін сигналдарды басқаруға және тарату жүйелеріндегі сигналдарды жақсартуға көмектеседі.Олардың тұрақты және болжамды пайдасын қамтамасыз ету қабілеті оларды модуляция тізбектері, толқын пішінін құру және байланыс желілеріндегі қателерді түзетуге өте ыңғайлы етеді.

Инверторлық емес OP-AMP қосымшалары

Инверттелмеген OP-AMP конфигурациясы сигнал фазасы сақталуы керек, онда сигналдық фаза сақталуы керек, жоғары кіріс кедергісі қажет немесе сәйкестік қауіпті.

Кернеудің ізбасарлары (буферлі күшейткіштер)

Кедергілерсіз оп-амперді түпкілікті пайдалану - кернеудің ізбасарлары (буферлі күшейткіштер).Бұл рөлде OP-AMP жоғары кіріс кедергісін ұсынған кезде біртұтас пайда (пайда = 1) қамтамасыз етеді, бұл жоғары кіріске кедергі келтіреді және аз шығыс кедергілерін ұсынады, бұл сигналдың қажетсіз жоғалуын болдырмайды.Бұл, әсіресе, көп сатылы күшейткіш тізбектерде өте маңызды, онда әлсіз сигналдар деградациясыз кезеңдер арасында берілуі керек.

Қуатты күшейткіштер тізбектері

Қуат күшейткіштер тізбегінде, инверторлық емес оппиктерде инсекциясыз опплификаторлар болады, бұл индустриалды динамиктер немесе басқа да жоғары қуатты жүктемелерге әсер еткен кезде кіріс сигналының фазаларында қалады.Сол сияқты, олар белсенді сүзгі дизайнында қажет, онда олар сигналдық тұтастықты сақтау, дәл аудио жүйелерде, биомедициналық жабдықпен және RF сигналын өңдеуде қолданылатын жоғары сапалы сүзгіденген шығыстарды қамтамасыз етеді.

Күшейткіштер мен аналогтық-сандық түрлендіргіштер (ADCS)

Инверторлық емес оппраммдарды тағы бір маңызды пайдалану - күшейткіштер мен аналогтық-сандық түрлендіргіштер (ADCS).Мұнда олар бірнеше сигналдарды біріктіруге және фазалық бұрмаланусыз күшейтіп, сандық түрлендірудің түпнұсқа аналогтық кірістерін дәл келтіретінін қамтамасыз етеді.Бұл әсіресе сенсорды синтездік жүйелерде, аудио араластыратын консольдерде және деректерді алу жүйелерінде пайдалы.

Осциллятор және Интегратордың тізбектері

Инверттивті емес OP-AMPS сонымен қатар осцилляторда және интеграторлы тізбектерде динамикалық рөл атқарады, онда олар дәл толқындарды жасауға көмектеседі және сигналдар бойынша математикалық операцияларды орындауға көмектеседі.Бұл функциялар электронды сигнал генераторларында, басқару жүйелері және сандық сигналдарды өңдеу қосымшаларында қолданылады, онда толқын пішінінің нақты синтезі және интеграция қажет.

Инвертивті немесе инверторлық емес оп-амперді анықтау

Кіріс пен шығыс арасындағы фазалық байланыс

OP-AMP инверсиялық немесе инверторлық емес екенін анықтаудың қарапайым әдістерінің бірі, оның кіріс және шығыс сигналдары арасындағы байланысты тексеру арқылы.

• Инвертивті OP-AMP-де шығыс сигналы кіріспе фазадан 180 градус құрайды.Бұл дегеніміз, кіріс кернеуі жоғарылаған кезде, шығыс кернеуі азаяды және керісінше.

• Инверттелмеген OP-AMP-де шығыс сигналы кіріспен қалады.Кіріс кернеуінің жоғарылауы шығыс кернеуіне әкеледі, ал құлау кернеуі өнімнің тиісті төмендеуіне әкеледі.

Физикалық схемалар қосылыстары

Екі конфигурацияны ажыратудың тағы бір тәсілі - кіріс сигналының OP-AMP-ге қосылғанын қарау.

• Инвертивті күшейткіште кіріс сигналы инвертивті (-) терминалына қолданылады, ал инверторлық емес (+) терминалы әдетте жерге қосылған немесе сілтеме кернеуіне қосылған кезде қолданылады.

• Инверттивті емес күшейткіште кіріс сигналы инверторлық емес (+) терминалына беріледі, ал инверторлық (-) терминалы пайда болатын кері байланыс желісіне қосылған.

Бұл соңғы сым айырмашылығы - тізбектің фазалық әрекетін нені білдіреді.

ЖАҢАЛЫҚТАРЫ

Жинақ формуласы екі конфигурацияның арасында нақты айырмашылықпен қамтамасыз етеді:

• Инвертивті күшейткіште пайда теңдеумен анықталады:

Пайда = - RF / Rin

Теріс белгі шығудың кіріспен салыстырғанда инверттелгендігін көрсетеді.

• Инверттивті күшейткіште пайда теңдеуді келесідей етеді:

Пайда = 1 + RF / Rin

Теріс белгі болмаса, шығыс кіріс сияқты бірдей фазаны сақтайды.

Сигналдық мінез-құлықты, схемалық қосылыстарды және теңдеулерді талдау арқылы OP-AMP инверторлық немесе инверторлық емес конфигурацияда жұмыс істейтінін анықтау оңай болады.

OP-AMPS аралық артықшылықтары мен шектеулері

Артықшылықтары

Форттау оп-ампері фазалық қабаттар, белсенді сүзгілер, белсенді сүзгілер және жиынтық күшейткіштер сияқты фазалық инверсияны қажет ететін қосымшаларда өте тиімді.Олардың болжамды пайдасы мен фазалық бақылауымен сигналдарды өңдеу қабілеті оларды сигналды өңдеу және толқын пішінінің манипуляциясында пайдалы компонент етеді.

Тағы бір артықшылығы - олардың күрделі тізбектерге біріктіруі.Себебі олардың пайдасы кері байланыс резисторының (RF) кіріс резисторына (RIN) арақатынасымен, олар аудио өңдеу, приборлар және аналогтық есептеулерде қолданылады.

Бұған қоса, OP-AMP-ді инверттеу жақсы сызықтық қамтамасыз етеді, оларды ауызша масштабтау және болжамды мінез-құлық қажет болған бағдарламаларда пайдалы етеді.

Шектеулер

Оп-ампердің инвертингтің бір ықтимал арқасында олардың төменгі кіріспе кедергісі, бұл тізбектің алдыңғы сатысын жүктей алады.Бұл сигналдың жоғалуын немесе бұрмалануын болдырмау үшін қосымша буферлік немесе кедергі келтіретін әдістерді қажет етуі мүмкін.

Тағы бір қиындық - бұл шуылға бейімділігі, көбінесе инвертивті кіріс арқылы жіберілген кері байланыс механизміне байланысты.Дәл дәлдіктерде, мысалы, сезімтал аудио тізбектер мен өлшеу аспаптары, қажетсіз шу сигналдың айқындылығын төмендетуі мүмкін.Тиісті тізбекті, соның ішінде мұқият резисторларды таңдау және қорғау әдістері, бұл мәселені азайту үшін жиі қажет.

Қорытынды

Жиынтық жағдайда, екеуі де инверсия жіне Инверторлық емес Операциялық күшейткіштер электронды тізбекте маңызды рөлдерді ойнайды.Әр типтің өзіндік артықшылықтары бар - сигнал инверсиясы, күшейту немесе фазаны сақтау.Бұл айырмашылықтарды түсіну аудио жүйелер, өлшеу құралдары және сандық өңдеу сияқты қосымшалар үшін дұрыс конфигурацияны таңдауға көмектеседі.Тиісті OP-AMP таңдау арқылы сіз тізбекті, тиімділікті және сенімділікті арттыруға болады.






Жиі қойылатын сұрақтар [FAQ]

1. ОП-амп жиынтығының мақсаты не?

Жиынтық OP-AMP ең алдымен аудио араластырғыш немесе электронды тізбектердегі сигналды жалдатқыш ретінде жұмыс істейді.Ол бірнеше кіріс сигналдарын бір шығыс сигналына біріктіреді.Мысалы, аудио араластыратын консольдер, әр түрлі дыбыс кірістерін (вокал сияқты) (вокал сияқты) динамиктер немесе жазу құрылғыларын итермелейді.Мұндағы практикалық артықшылығы - бұл сигналдың тұтастығын сақтау кезінде бірнеше кірістерді басқару мүмкіндігі, оны аналогтық есептеу және дыбысты өңдеуде пайдалы етеді.

2. OTA мен OPAMP арасындағы айырмашылық неде?

Операциялық трансконторлық күшейткіш (OTA) және стандартты операциялық күшейткіш (OP-AMP) негізінен олардың шығу сипаттамалары мен қосымшаларында ерекшеленеді.OTA кіріс кернеуінің айырмашылығын, сүзгілер мен модуляторлардағы өзгермелі кіріс параметрлеріне өте ыңғайлы.Екінші жағынан OP-AMPS, кернеудің кернеуі айырмашылығына пропорционал шығарыңыз.OTAS пайда болған жерден пайдаланылады, онда пайда басқа кернеумен (синтездтердегі сияқты) бақылау қажет, ал OP-AMP-ді жалпы сигналды күшейтуде ubistitous

3. Инвертингтік және кедергісіз интеграторлардың айырмашылығы неде?

Ингрессивті және кедергісіз интеграторлар интеграцияны орындау үшін қолданылады, аналогтық сигналды өңдеудегі соңғы операция.Интеграциялық интегратор кіріс сигналын инверсиямен біріктіретін шығынды шығарады, деген мағынасы 180 градусқа дейін сигнал фазасын алады.Ол әдетте сигналды кондиционерлеу сияқты фазалық инверс қажет жерде қолданылады.Кедергісіз интегратор кіріс сигналының фазасын сақтайды.Оның қосымшасы фазалық сақтау, мысалы, фильтрлер немесе бақылау ілмектеріндегі белгілі бір түрлерде қолданылады.

4. Қандай күшейткіш негізінен қолданылады?

Ең жиі қолданылатын күшейткіш түрі - инвертивті күшейткіш - бұл сигналдарды олардың фазасын өзгертпестен арттыра білу қабілетіне байланысты.Бұл сипаттама аудио қосымшаларда және сигналдың жалпы сигнализациясында қажет, онда бастапқы сигнал толқынының пішіні пайдаланылады.Инверторлық емес күшейткіштер өздерінің жоғары кіріс импеденсіне артықшылық беріледі, бұл сигнал көзінің жүктелуіне жол бермейді және оларды медициналық құралдардан аудио жүйелерге дейін қолдануға жарамды етеді.

5. Неліктен сізге күшейткіш керек?

Күшейткіштер сигнал қуатын арттыруға арналған электроникада, оларды адалдық пен беріктіктегі елеусіз жоғалтуға мүмкіндік береді.Мысалы, аудио жабдықтарда күшейткіштер микрофондардан немесе музыка ойнатқыштардан әлсіз сигналдарды немесе динамиктерді жүргізу үшін қолайлы деңгейлерді арттырады.Байланыс жүйелерінде, күшейткіштер сымдардан немесе әуе толқындары арқылы берілетін сигналдарды нығайтуға негізделеді, бұл ақпараттың тағайындалған жеріне нақты және тиімді болуын қамтамасыз етеді.

Қатысты блог