Tricky Circuit

Неінвертувальний операційний підсилювач

Зроби малий сигнал вищим

Op amp — operational amplifier, операційний підсилювач: живлена схема порівнює два входи. Негативний зворотний зв’язок подає частину виходу на віднімальний вхід. Неінвертувальний вихід зберігає знак. Підсилення — відношення напруг; обмеження обрізає вихід біля шини 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.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Як це працює

Ідеальна схема 0–5 V з нульовим вхідним струмом і виходом до обох шин. Реальні деталі мають межі вхідного діапазону, вихідного розмаху, швидкості й струму. Модель не випробувана апаратно.

Потрібний Vout = Vin × (1 + Rf/Rg). Vin — сигнал, Rf — опір зворотного зв’язку, Rg — опір до землі, опори 0 V. Напруга зворотного зв’язку = Vout × Rg/(Rg + Rf). Вона дорівнює Vin лише в лінійному режимі.

Складність

  1. Збери · Спостерігай

    Увімкни вхід 0.5 V і обидва резистори по 10 kΩ. Отримай вихід 1 V.

    Потрібна підказка?

    0.5 V; Rg = Rf = 10 kΩ → 1 V

  2. Досліди · Налаштуй

    За входу 0.2 V отримай вихід 0.95–1.05 V без обмеження.

    Потрібна підказка?

    0.2 V; Rg 10 kΩ; Rf 40 kΩ → 1 V

  3. Розв’яжи · Відкрий межу

    За входу 1 V обери підсилення щонайменше 6. Спостерігай обмеження на 5 V: вхід зв’язку вже не дорівнює 1 V.

    Потрібна підказка?

    1 V; Rg 5 kΩ; Rf 25 kΩ → потрібне 6 V, фактичне 5 V

Додаткові матеріали та картки схем

Зроби малий сигнал вищим

Корисний зв’язок

Однакові Rf і Rg дають підсилення два, не один: формула містить додаткову одиницю.

Несподівана деталь

За обмеженого виходу 5 V і потрібного підсилення шість зворотна напруга 5/6 V нижча за сигнал 1 V.

Помилка, якої варто уникати

Зворотний зв’язок не може вимагати напругу за межами живлення. При обмеженні рівність входів порушується.

Rf удвічі більший за Rg, обмеження немає. Підсилення…

  1. 2
  2. 3
  3. 4
Читати далі

Підсилення 1 + Rf/Rg = 1 + 2 = 3.

ti.com