Il calcolo Ideal Op Amp

Il calcolo Ideal Op Amp


Uno dei dispositivi elettronici di maggior successo di tutti i tempi, l'amplificatore operazionale, noto anche come l'op-amp, è un modello di semplicità. Esso fornisce guadagno per segnali analogici attraverso i suoi due ingressi - uno invertente, uno non invertente. Calcoli per un circuito op amp assumono un comportamento ideale per il dispositivo. Anche se non op amp mondo reale è perfettamente ideale, di solito sono abbastanza vicino per i calcoli a lavorare per molte situazioni pratiche.

Ideale Op Amp Caratteristiche

Un amplificatore operazionale è tanto un concetto quanto è un dispositivo; come concetto, ha diverse caratteristiche ideali notevoli. Ad esempio, i suoi ingressi trarre alcuna corrente, in modo da presentare un'impedenza infinita. La sua uscita ha zero impedenza, così trasporta qualsiasi quantità di corrente ad altri circuiti. Senza resistore di retroazione collegamento del suo ingresso invertente alla sua uscita, un amplificatore operazionale ha guadagno infinito; è possibile utilizzare un resistore di feedback per produrre qualsiasi quantità limitata di amplificazione. Gli ingegneri chiamare la condizione non-resistenza "anello aperto", così un amplificatore operazionale ha infinita guadagno ad anello aperto. Un amplificatore operazionale ideale ha anche banda infinita, quindi gestisce segnali da zero a infinito Hz.

Inversione Amplificatore

Uno dei circuiti amplificatori operazionali semplici e più comuni è il amplificatore invertente. Un resistore collega da una sorgente di segnale all'ingresso invertente, e un altro collega l'uscita all'ingresso invertente. L'ingresso non invertente è connesso con una terra elettrica. La tensione di uscita è l'inverso dell'input, quindi un segnale di ingresso positivo diventa negativo all'uscita e viceversa. Si calcola il guadagno del circuito di dividendo il valore della resistenza di retroazione in ohm per il valore della resistenza di ingresso. Ad esempio, un amplificatore operazionale ideale con una resistenza di retroazione 1.000.000 ohm e resistore di ingresso 1 ohm ha un guadagno di 1.000.000. Un op amp mondo reale non può avere un guadagno ad anello aperto di 1.000.000, tuttavia, quindi questo non è un circuito pratico.

Non invertente-Amplificatore

Come con l'amplificatore invertente, un circuito amplificatore operazionale non invertente ha due resistori, se i collegamenti sono differenti. Un resistore collega l'uscita e ingresso invertente ed il secondo resistore collega l'ingresso invertente a massa. Il segnale di ingresso aziona direttamente all'ingresso non invertente. Per calcolare il fattore di guadagno di questo circuito, dividere il valore della resistenza di retroazione dal valore della resistenza di ingresso invertente, quindi aggiungere 1. Se i resistori di retroazione e di input sono entrambi 10.000 ohm, allora (10.000 / 10.000) + 1 = un guadagno di due.

sommatore

Oltre agli amplificatori a singolo ingresso, un amplificatore operazionale può aggiungere le tensioni di molteplici ingressi insieme. Un amplificatore può avere diverse resistenze di ingresso tutti collegati insieme su un lato, e quel lato alimenta ingresso invertente op dell'amplificatore. Il guadagno per ogni ingresso è lo stesso calcolo per un singolo ingresso: il valore resistenza di retroazione diviso per il valore di resistenza di ingresso. L'uscita è la somma delle potenze moltiplicato per -1. Ad esempio, un amplificatore operazionale ha due resistori di ingresso, una 10 ohm e uno 20 ohm. La resistenza di feedback è di 20 ohm. Un segnale di un volt spinge entrambi gli ingressi. Il primo ingresso ha un fattore di guadagno 20/10 = 2, e la seconda ha un guadagno di 20/20 = 1. L'uscita è quindi (2 + 1) * -1 o -3 volt.