Wzmacniacze operacyjne zadania

Podstawowe informacje dotyczące wzmacniaczy operacyjnych. W rozwiązanych zadaniach wyprowadzone są równania na napięcie wyjściowe wzmacniaczy operacyjnych w różnych konfiguracjach. W trakcie obliczeń zakładamy że rozważany wzmacniacz jest idealnym wzmacniaczem operacyjnym. W przeprowadzanych rachunkach traktujemy wzmacniacza jako pojedynczy element. W rzeczywistości wzmacniacz operacyjny posiada złożoną strukturę wewnętrzną na którą składa się często kilkanaście tranzystorów. Rzeczywiste wzmacniacze operacyjne wykonane są w postaci scalonej. Wzmacniacz operacyjny w postaci scalonej zwykle posiada wyprowadzone na zewnątrz piny wejść, wyjście oraz punkty podłączenia symetrycznego napięcia zasilającego.

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji wtórnika

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji wtórnika.

Wyprowadzenie równań dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji wtórnika napięcia. Układ wzmacniacza operacyjnego w tej konfiguracji nazywa się wtórnikiem ponieważ wtóruje napięcie wejściowe na wyjściu. Równanie napięcia wyjściowego w funkcji napięcia wejściowego wzmacniacza zostanie wyprowadzone z zastosowaniem metody superpozycji. Przykładowym zastosowaniem tego układu jest wykorzystywanie w układach kompensacji napięcia w układach pomiarowych..

Wzmacniacz operacyjny – wtórnik

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji odwracającej

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji odwracającej.

Wyprowadzenie równań dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji odwracającej. Cechą układu wzmacniacza jak wskazuje nazwa jego konfiguracji jest zmiana znaku napięcia wyjściowego Vout(t) względem wejściowego Vin(t). Równanie na napięcie wyjściowego zostanie wyprowadzone z zastosowaniem założenia równości potencjałów wejścia odwracającego i wejścia nieodwracającego V+-V=0 → V≅V+.

Wzmacniacz operacyjny odwracjający

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji nieodwracającej

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji nieodwracającej.

Wyprowadzenie równań dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji nieodwracającej. Cechą układu wzmacniacza jak wskazuje nazwa jego konfiguracji jest brak zmiany znaku napięcia wyjściowego Vout(t) względem wejściowego Vin(t). Równanie na napięcie wyjściowego zostanie wyprowadzone z zastosowaniem założenia równości potencjałów wejścia odwracającego i wejścia nieodwracającego V+-V=0 → V≅V+.

Wzmacniacz operacyjny nieodwracjający

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różnicowej

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różnicowej.

Wyprowadzenie równań dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji różnicowej. Zadaniem wzmacniacza różnicowego jest wzmacnianie różnicy pomiędzy sygnałami wejściowymi. Równanie na napięcie wyjściowego zostanie wyprowadzone z zastosowaniem metody superpozycji. Pierwszy podukład zostanie rozpatrzony od strony wejścia odwracającego. Drugi podukład zostanie rozpatrzony od strony wejścia nieodwracającego. Podczas obliczeń zastosowana będzie zależność pomiędzy potencjałami wejść odwracającego i nieodwracającego V+-V=0 → V≅V+.

Wzmacniacz operacyjny różnicowy

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różniczkującej

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różniczkującej.

Wyprowadzenie równań dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji różniczkujacej. Cechą układu wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji różniczkującej jest różniczkowanie sygnału wejściowego. Innymi słowy napięcie na wyjściu wzmacniacza jest pochodną funkcji napięcia na wejściu wzmacniacza. Wzmacniacz różniczkujący ma włączony w pętlę sprzężenia zwrotnego rezystor RF. Sygnał wejściowy jest podany na wejście odwracające poprzez kondensator C1. Równanie na napięcie wyjściowego zostanie wyprowadzone z zastosowaniem założenia równości potencjałów wejścia odwracającego i wejścia nieodwracającego V+-V=0 → V≅V+. Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji różniczkującej jest przykładem regulatora PD.

Wzmacniacz operacyjny różniczkujący

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji całkującej

Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji całkującej.

Wyprowadzenie równań dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji całkującej. Cechą układu wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji całkującej jest całkowanie sygnału wejściowego. Innymi słowy napięcie na wyjściu wzmacniacza jest całką funkcji napięcia na wejściu wzmacniacza. Wzmacniacz całkujący ma włączony w pętlę sprzężenia zwrotnego kondensator CF. Sygnał wejściowy jest podany na wejście odwracające poprzez rezystor R1. Równanie na napięcie wyjściowego zostanie wyprowadzone z zastosowaniem założenia równości potencjałów wejścia odwracającego i wejścia nieodwracającego V+-V=0 → V≅V+. Wzmacniacz operacyjny w konfiguracji całkującej jest przykładem regulatora PI.

Wzmacniacz operacyjny całkujący

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *