Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
2

Что такое операционные усилители, как они работают?

Вовик Токарев [210] 9 лет назад

Можно ли на нем звук усилить?

Infiltrato­r [98.9K]
по-моему нельзя. на выходе сигнал либо 0, либо 1.  9 лет назад
alex76 [9.6K]
Усилить сигнал можно всё зависит от того как включите в схему.  9 лет назад
комментировать
2

Это усилители с высоким собственным коэффициентом усиления, как правило - дифференциальные. За счёт высокого собственного усиления коэффициент усиления В СХЕМЕ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ определяется параметрами цепи обратной связи и перестаёт заметно зависеть от параметров самого усилителя. Именно с этим и связано удобство их применения, а стало быть - широта оного применения. И поэтому же такие усилители стали называть "операционными" - за счёт подбора структуры и параметров цепи обратной сявзи стало возможным осуществлять линейные операции - сложения, вычитания и даже дифференцирования и интегрирования аналоговых сигналов.

Как работают: ну, как я уже сказал, "работают" они за счёт правильного выбора цепи обратной связи. То есть работает не столько сам по себе усилитель, сколько СХЕМА на основе этого усилителя. Скажем, если в обратную связь включить конденсатор, то такая СХЕМА с операционником становится интегратором: выходной сигнал будет интегралом от входного. Если в обратную связь включить аналоговый умножитель, то такая СХЕМА начинает извлекать корень из входного сигнала. И т. п. Можно и более простые операции выполнять - например, суммирование аналоговых сигналов, их масштабирование (умножение на постоянный коэффициент) и т. п.

Устройство: как правило, это двух-трехкаскадные усилители, где первый каскад - диференциальный (выходной сигнал такого каскада зависит от разности входных сигналов), второй (и, если есть, третий) - просто с высоким усилением, плюс выходной буферный каскад, работающий в режиме эмиттерного повторителя. Чтобы понять принципы работы и принципы ПРИМЕНЕНИЯ таких усилителей, рекомендую найти в Сети книжку В. Шило "Линейные интегральные схемы", там подробно рассмотрены все эти вопросы.

модератор выбрал этот ответ лучшим
1

Операционный усилитель - сложное электронное устройство, представляющее собой усилитель (как правило, с дифференциальным входом) с очень большим коэффициентом усиления. В эпоху "до исторического материализма" изготавливались на вакуумных электронных лампах, в настоящее время выпускаются в виде интегральных микросхем. Используются в схемотехнике только (почти только) охваченные глубокой отрицательной обратной связью. Отрицательная обратная связь вместе с уменьшением суммарного коэффициента усиления приводит к сильному снижению шумов и нелинейных искажений. Кроме того, использование глубокой отрицательной обратной связи приводит к тому, что параметры устройства в целом определяются не индивидуальными параметрами собственно операционного усилителя, а параметрами звена обратной связи (сопротивлениями, емкостями и т.д.). Все это, вместе с дешевизной массового производства, сделало операционные усилители очень распространенными элементами аналоговой схемотехники. В настоящее время на основе операционных усилителей строятся усилители (в том числе и звуковых сигналов), генераторы, прецизионные датчики, источники питания и многие другие устройства электроники.

1

Операционные усилители используют в различной электронной аппаратуре.Усиление операционных усилителей может достигать 1000раз(усливать сигнал в 1000 раз).Применяются они в различных узлах аппаратуры.Могут применяться как в предварительных усилителях так и в цифровой технике.

-1

Итак - операционный усилитель. Далее будем называть его ОУ, а то очень лень писать каждый раз полностью.

На принципиальных схемах, чаще всего, он обозначается виде треугольника.

Так в этом треугольнике три самых главных вывода ОУ - два входа и выход. Разумеется, есть еще выводы питания и иногда выводы частотной коррекции, хотя последнее встречается все реже - у большинства современных ОУ она встроенная. Два входа ОУ - Инвертирующий и Неинвертирующий названы так по присущим им свойствам. Если подать сигнал на Инвертирующий вход, то на выходе мы получим инвертированный сигнал, то бишь сдвинутый по фазе на 180 градусов - зеркальный; если же подать сигнал на Неинвертирующий вход, то на выходе мы получим фазово не измененный сигнал.

Так же как и основных выводов, основных свойств ОУ тоже три - можно назвать их ТриО (или ООО - кому как нравится): Очень высокое сопротивление входа, Очень высокий коэффициент усиления (10000 и более), Очень низкое сопротивление выхода. Еще один очень важный параметр ОУ называется скорость нарастания напряжения на выходе (slew rate на буржуинском). Обозначает он фактически быстродействие данного ОУ - как быстро он сможет изменить напряжение на выходе при изменение оного на входе.

Измеряется этот параметр в вольтах в секунду (В/сек).

Этот параметр важен прежде всего для товарищей, конструирующих УЗЧ, поскольку, если ОУ недостаточно быстрый, то он не будет успевать за входным напряжением на высоких частотах и возникнут изрядные нелинейные искажения. У большинства современных ОУ общего назначения скорость нарастания сигнала от 10В/мксек и выше. У быстродействующих ОУ этот параметр может достигать значения 1000В/мксек.

Оценить - подходит ли тот или иной ОУ для ваших целей по скорости нарастания сигнала.

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация