Ein Operationsverstärker oder Operationsverstärker ist eine lineare Vorrichtung und wird häufig beim Filtern, Signalisieren oder hauptsächlich zum Ausführen mathematischer Operationen wie Addition, Subtraktion, Differenzierung und Integration verwendet. Grundsätzlich verwendet ein Operationsverstärker externe Rückkopplungskomponenten zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen von Operationsverstärkern wie Widerständen und Kondensatoren. Diese Komponenten lösen den Betrieb des Operationsverstärkers mit guten Eigenschaften wie kapazitiv, resistiv usw. auf. Der Verstärker kann eine Vielzahl von Funktionen ausführen. Ein Operationsverstärker ist ein Gerät mit drei Anschlüssen, das zwei Eingänge und einen Ausgang enthält, wobei die Eingänge invertierend und nicht invertierend sind und die Ausgänge Spannung oder Strom sein können.
Was ist ein Operationsverstärker?
Ein Operationsverstärker oder ein Operationsverstärker ist eine Art von Integrierter Schaltkreis das nutzt die äußere Spannung, um den Eingang mit einer sehr hohen Verstärkung zu verstärken. Die Hauptabsicht dieser Schaltung besteht darin, die Signalleistung auf niedrigem Pegel zu verbessern. Bitte beziehen Sie sich auf den Link, um mehr darüber zu erfahren Verschiedene Operationsverstärkeranwendungen in der Elektronik
Operationsverstärker
Was ist ein Differenzierer für Operationsverstärker?
In einer Operationsverstärker-Differenzierschaltung ist die Ausgangsspannung direkt proportional zur zeitlichen Änderung der Eingangsspannung, was bedeutet, dass sich bei einer schnellen Änderung des Eingangsspannungssignals die hohe O / P-Spannung als Reaktion ändert. Da der Ausgang einer Operationsverstärker-Differenzierschaltung proportional zur Eingangsänderung ist. Wenn die Eingänge der Differenzierschaltung Standardwellenformen wie Sinus, Quadrat, Dreieck sind, sind die Ausgangswellenformen sehr unterschiedlich.
Operationsverstärker-Differenzierer
Wenn der Eingang eine Rechteckwelle ist, treten bei anderen Ausgangswellenformen kleine Spitzen auf. Diese Spitzen sind mit der Steigung der Enden der Eingangswellenform und der maximalen Schaltungsausgabe nicht perfekt.
Wenn der Eingang eine dreieckige Wellenform ist, ändert sich der Ausgang mit zunehmenden und abnehmenden Pegeln der Eingangswellenform in eine rechteckige Wellenform.
Wenn der Eingang eine Sinuswelle ist, wird er in eine Cosinuswellenform geändert, die das Signal mit einer Phasenverschiebung von 90 ° liefert, was in einigen Situationen sehr nützlich ist.
Differenzverteilerschaltung für Operationsverstärker
Das ist eine Art von Verstärker und der Anschluss dieses Verstärkers kann sowohl zwischen dem Eingang als auch zwischen dem Ausgang erfolgen und enthält eine sehr hohe Verstärkung. Die Differenzierschaltung des Operationsverstärkers kann in analogen Computern verwendet werden, um mathematische Operationen wie Summierung, Multiplikation, Subtraktion, Integration und Differenzierung durchzuführen.
Die Operationsverstärkerschaltung erzeugt eine Ausgangsspannung, die proportional zur zeitlich abgeleiteten Eingangsspannung ist. Diese Operationsverstärkerschaltung wird also als Unterscheidungsmerkmal bezeichnet. Angenommen, der Erdungsanschluss, der in der obigen Schaltung mit G bezeichnet ist, wobei der Stromfluss durch den Erdungsanschluss dem Stromfluss entspricht, können wir wie folgt schreiben
Differenzverteilerschaltung für Operationsverstärker
In der obigen Schaltung ist die Spannung des Operationsverstärkerknotens am invertierenden Anschluss Null und dann der Stromfluss durch der Kondensator kann geschrieben werden als
ichim= Ichf
Wo ichf= -Vaus/ R.f
Die Kondensatorladung entspricht der Spannung mit den Kapazitätszeiten über dem Kondensator
Q = C X V.im
Daher ist die Laderatenänderung
dQ / dt = C dVim/ DT
Aber der dQ / dt ist der Strom durch den Kondensator
ichin = C dVim/ dt = ichf
-Vaus/ R.f= C dVim/ DT
Eine ideale Ausgangsspannung (Vout) für den Operationsverstärker-Differenzierer wird geschrieben als
Vout = - - R.fC. Ihreim/ DT
Somit ist die Ausgangsspannung eine konstante Eingangsspannungsableitung - R.fC-mal der Eingangs-Vin-Spannung in Bezug auf die Zeit. Hier gibt das Vorzeichen minus (-) die Phasenverschiebung (180) anoder), wenn das Eingangssignal an den invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers gegeben wird.
Wellenformen des Operationsverstärker-Differenzierers
Was ist ein Operationsverstärker-Integrator?
In den meisten Operationsverstärkerschaltungen ist die Rückkopplungsverbindung, die verwendet wird, von Natur aus resistiv durch eine gerade Widerstandslinie, die als minimaler Teil des Netzwerks umrissen ist. Für den Operationsverstärker-Integrator wird die Rückkopplung jedoch vom Kondensator zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers bereitgestellt.
Operationsverstärker-Integrator
Als Operationsverstärker übernimmt der Integrator die Funktion der mathematischen Integration. Es kann jedoch in analogen Computern verwendet werden. Der Betrieb dieser Schaltung ist, sie erzeugt einen Ausgang, der mit der Zeit proportional zur Eingangsspannung ist. Die Ausgangsspannung wird also jederzeit mit der primären Ausgangsspannung bestimmt.
Aus den obigen Wellenformen kann beobachtet werden, dass als Eingangsreste bei Null. Wenn jedoch eine Eingangsspannung an den Eingang angelegt wird, wird der Ausgang angehoben. In ähnlicher Weise wird, wenn die Stufeneingangsspannung auf die Nullposition zurückkehrt, der Ausgangsrest bei der Spannung erreicht, die er zuletzt erreicht hat.
Operationsverstärker-Integratorschaltung
Die Operationsverstärker-Integratorschaltung kann mit einem Operationsverstärker und einem Kondensator zwischen dem invertierenden Eingang sowie dem Ausgang und einem Widerstand vom invertierenden I / P zu aufgebaut sein ist Gesamter Eingang der Schaltung.
Operationsverstärker-Integrator
Eine der Anwendungen eines Operationsverstärkers ist ein Integrator, der durch Ändern der Positionen von Widerstand und Kondensator gebildet werden kann. Diese Schaltung kann eine O / P-Spannung erzeugen, die proportional zum Zeitintegral der Eingangsspannung ist. Daher wird diese Schaltung als Integratorschaltung bezeichnet. Angenommen, der Erdungsanschluss, der in der obigen Schaltung mit G bezeichnet ist, wobei der Stromfluss durch den Erdungsanschluss dem Stromfluss entspricht, können wir wie folgt schreiben
Wenn ichim+ I.f= 0
ichim= - ichf
Vin-Va / R = -C d / dt (V0-Va)
Wobei Va = 0 ist
Vin / R = -C d / dt V0
Integrieren Sie die obige Gleichung, wir können das Folgende erhalten
1 / R.
Oder
Vout = −∫ Vin / R. C. DT + c
Daher ist die Vout-Spannung gleich der Konstanten -1 / RC und dem Integral der Eingangsspannung Vin
Die Schaltung des Operationsverstärkerintegrators ermöglicht die Erzielung einer präzisen Integration des I / P-Signals. Die Anwendungen dieser Schaltung umfassen hauptsächlich analoge Computer. Heutzutage ist eine Integrationsaufgabe in analogen Anwendungen überall dort obligatorisch, wo die IC-Schaltung die perfekte Lösung ist.
Wellenformen des Operationsverstärker-Integrators
Der Operationsverstärker-Differenzierer hat mehrere Anwendungen von Design elektronischer Schaltungen . Diese Schaltung wird in analogen Computern verwendet, wo sie eine Differenzierungsoperation für die analoge Eingangsspannung bereitstellen kann. Dies kann in der Prozessinstrumentierung verwendet werden, um die Änderungsrate verschiedener Punkte zu überprüfen. Operationsverstärker-Unterscheidungsmerkmal kann in Signalkonditionierungsanwendungen erforderlich sein.
Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen Integrierte Schaltkreise des Operationsverstärkers sind lineare Geräte, die sich perfekt für die Gleichstromverstärkung eignen und häufig für Filterung, Signalkonditionierung, mathematische Operationen wie Integration, Differenzierung usw. verwendet werden. Hier ist eine Frage für Sie: Was sind die verschiedenen Typen eines Operationsverstärkers?
