Інвертувальний операційний підсилювач

Підсиль сигнал і переверни його

Op amp — operational amplifier, операційний підсилювач: живлена схема підсилює різницю двох входів. Негативний зворотний зв’язок повертає вихід на віднімальний вхід. Інверсія змінює знак; підсилення — відношення вихідної напруги до вхідної. Обмеження виникає, коли потрібний вихід перевищує живлення. Av позначає лінійне підсилення напруги в V/V: вольт виходу на вольт входу до обмеження.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Увімкни JavaScript для інтерактивного досліду. Текст уроку й завдання нижче залишаються доступними для читання.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Як це працює

Ідеальне живлення +5 V і −5 V, вихід обмежений цими шинами. Без частотних, швидкісних і струмових меж. Реальні деталі мають інші межі; модель не випробувана апаратно.

Потрібний Vout = −Vin × Rf/Rin. Vin — вхідна напруга, Rf — опір зворотного зв’язку, Rin — вхідний опір. У лінійному режимі віднімальний вхід близький до 0 V: віртуальна земля, не провід до землі. При обмеженні це наближення не діє. Вимірюваний вхідний струм — струм джерела через Rin, не струм в ідеальний вхід підсилювача: він нульовий. При обмеженні Iin = (Vin − Vout)/(Rin + Rf) із фактичним Vout.

Складність

Збери · Спостерігай
Увімкни вхід +1 V, вхідний резистор 10 kΩ і зворотний зв’язок 20 kΩ. Отримай вихід −2 V.
Потрібна підказка?
+1 V; Rin 10 kΩ; Rf 20 kΩ → −2 V
Досліди · Налаштуй
За входу +0.5 V отримай вихід від −1.9 до −2.1 V без обмеження.
Потрібна підказка?
+0.5 V; Rin 10 kΩ; Rf 40 kΩ → −2 V
Розв’яжи · Відкрий межу
За входу +1 V обери резистори для модуля підсилення щонайменше 6. Спостерігай обмеження на −5 V.
Потрібна підказка?
+1 V; Rin 5 kΩ; Rf 30 kΩ → потрібне −6 V, фактичне −5 V

Додаткові матеріали та картки схем