Неинвертирующий операционный усилитель

Сделай маленький сигнал выше

Op amp — operational amplifier, операционный усилитель: питаемая схема сравнивает два входа. Отрицательная обратная связь подаёт часть выхода на вычитающий вход. Неинвертирующий выход сохраняет знак входа. Усиление — отношение напряжений; ограничение обрезает требуемый выход у шины питания. Av обозначает линейное усиление напряжения в V/V: вольт выхода на вольт входа до ограничения.

Открыть интерактивный опыт

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Как это работает

Идеальный усилитель 0–5 V с нулевым входным током и выходом до обеих шин. У реальных приборов ограничены диапазон входа, размах выхода, скорость и ток. Модель не испытана аппаратно.

Требуемый Vout = Vin × (1 + Rf/Rg). Vin — сигнал, Rf — сопротивление обратной связи, Rg — сопротивление к земле, точке отсчёта 0 V. Напряжение обратной связи = Vout × Rg/(Rg + Rf). Оно равно Vin только в линейном режиме.

Сложность

Собери · Наблюдай
Включи вход 0.5 V и оба резистора по 10 kΩ. Получи выход 1 V.
Нужна подсказка?
0.5 V; Rg = Rf = 10 kΩ → 1 V
Исследуй · Настрой
При входе 0.2 V получи выход 0.95–1.05 V без ограничения.
Нужна подсказка?
0.2 V; Rg 10 kΩ; Rf 40 kΩ → 1 V
Реши сам · Открой предел
При входе 1 V выбери усиление не меньше 6. Наблюдай ограничение на 5 V: вход обратной связи больше не равен 1 V.
Нужна подсказка?
1 V; Rg 5 kΩ; Rf 25 kΩ → требуемое 6 V, фактическое 5 V

Дополнительные материалы и карточки схем