Cel mai bun răspuns
Iată ceva din studiile mele de nivel 3 ..
Pe op – circuit amplificator cu condiția să avem două intrări de -12v și + 12v. Ieșirea amplificatorului opțional este limitată de sursa de alimentare, nu putem ieși mai mult decât intră sursa de alimentare. În acest caz, amplificatorul opțional poate emite doar 24Vpp în situația ideală. Dar, în practică, amplificatorul opțional probabil nu va putea scoate exact la fel de mult ca 24Vpp. Punctul în care ieșirea nu poate deveni mai mare se numește punct de saturație.
Pentru a controla câștigul amplificatorului opțional există un rezistor de feedback utilizat în acest circuit. Dacă ați introduce pur și simplu semnale în amplificatorul opțional fără un rezistor de feedback, acesta s-ar satura la șinele de alimentare, deoarece amplifică diferența de tensiune între pinii + și -. Acest lucru se datorează faptului că un amplificator de operare ideal are un câștig infinit. (În realitate câștigul nu este infinit, dar este încă foarte mare). Deci, feedback-ul ia parte la ieșirea amplificată de la intrare, astfel încât câștigul este constrâns mult mai mult de feedback-ul care este mult mai previzibil decât de câștigul în buclă deschisă, care este mai greu de controlat. Deci feedback-ul este folosit pentru:
·
Definiți care va fi tensiunea de amplificare op. (Pentru a controla câștigul)
·
Se opune sau scade din semnalele de intrare, oferindu-i multe avantaje în proiectarea și stabilizarea sistemelor de control
·
Dacă ieșirea sistemelor se modifică din orice motiv, feedback-ul negativ afectează intrarea în așa fel încât să contracareze modificarea.
·
Au efecte de reducere a distorsiunii, zgomot, sensibilitate la modificările externe, precum și îmbunătățirea lățimii de bandă a sistemului și a impedanțelor de intrare și ieșire.
·
Reduce câștigul de tensiune.
În concluzie, dacă avem un amplificator op cu intrări de +12 și -12 volți cu câștigul de tensiune dat de 100 (Av = R2 / R1) din cauza R2 (100KΩ) și R1 (1kΩ) tensiunea maximă de intrare pe care am putea-o folosi pentru acest circuit este de 120Mvp, ceea ce ne-ar oferi maximul de 12vp de ieșire într-o situație ideală (În realitate pentru un amplificator opțional ca 741, tensiunea maximă de intrare ar fi în jur de 110Mvp, ceea ce ar oferi valoarea maximă de ieșire de aproximativ 22Vpp). Deci, dacă aplicați 200mvp, ieșirea op-amp va intra în saturație, deoarece ieșirea necesară a acestei intrări ar fi de 20vp, care depășește Vcc de 12 volți.
Distorsiunea se poate întâmpla și la creșterea câștigului de op – amplificator deoarece reduce lățimea de bandă (frecvența) amplificatorului operațional datorită produsului de lățime de bandă de câștig (GBP). Relativ atunci când modificați unul dintre acești parametri, trebuie să îl verificați pe celălalt, deoarece ar putea provoca distorsiuni atunci când lățimea de bandă sau câștigul se modifică.
Răspundeți
Pentru a răspunde la acest lucru, avem pentru a face unele ipoteze idealizante (deci amplificatorul nostru ne-ideal are câteva proprietăți ideale). Pentru început, presupun că
- Ieșirea se poate deplasa până la -10V până la + 15V,
- Intrările pot fi la orice potențial între -10V și + 15V și
- Câștigul în buclă deschisă este constant sub limitele de funcționare de mai sus.
Niciun amplificator de operare de încredere fizică nu îndeplinește aceste condiții, deși unele dintre cele mai bune op-amperi cu intrări rail-to-rail și ieșirile se apropie foarte mult.
Apoi ne amintim că op-amperii sunt diferențial amplificatoare : ieșirea este egală cu câștigul în buclă deschisă înmulțit cu potențialul diferență între intrările inversoare și cele care nu inversează, nu pe potențialul absolut la ambele intrări (atâta timp cât potențialul la ambele intrări nu depășește șinele de alimentare):
Vout = Aol * Vdif.
Dacă ambele intrări ar e la potențial egal, tensiunea de ieșire este 0V. Deci, să presupunem mai întâi că ambele intrări sunt la -10V. pentru a obține ieșirea la + 15V, trebuie să creștem intrarea care nu se inversează cu 15/20000 = 750uV (până la -9,99925V). Dacă, în schimb, am lăsat intrarea fără inversare la -10V, putem obține o ieșire -10V crescând intrarea inversantă cu 10/20000 = 500uV (la -9,9995V).
De asemenea, dacă ambele intrări sunt la + 15V ieșirea va fi la 0V. În acest caz, pentru a obține ieșirea la + 15V, trebuie să coborâm intrarea inversoare cu 750uV (până la 14.99925V), iar pentru a obține o ieșire de -10V am lăsa intrarea inversantă la + 15V și aruncăm intrarea care nu inversează 500uV (până la 14,9995V).
Există și alte modalități de a răspunde la această întrebare, mai ales dacă se folosește un amplificator real. În practică, folosim rar op-amperi în buclă deschisă, mai ales că câștigul în buclă deschisă nu este niciodată constant. Este mult mai practic să folosiți bucle închise cu feedback negativ pentru a obține un câștig stabil.