Диференціальний підсилювач: принцип роботи

Короткий опис роботи операційного підсилювача

Цей підсилювач (Op-amp, англійський варіант) може бути ідеальним з нескінченним коефіцієнтом посилення і ширини смуги пропускання при використанні в режимі Open-loop з типовим коефіцієнтом посилення постійного струму понад 100 000 або 100 дБ. Диференціальний підсилювач струму ОУ має два входи, один з яких інвертований. Посилена різниця цих входів виводиться на виході у вигляді напруги. Ідеальний операційний підсилювач має нескінченно високий коефіцієнт підсилення. Це має висловити символ нескінченності з новим символом. Операційний підсилювач працює або з подвійним позитивним (+ V), або з відповідним негативним (-V) харчуванням, або може працювати від одного постійного напруги живлення.

Два основні закони, пов’язаних з ОП

Вони полягають у тому, що такий підсилювач має нескінченний вхідний імпеданс (Z = ∞), який призводить до відсутності струму, припливаючого в один з двох його входів і нульовому вхідному напрузі зміщення V1 = V2. Біля операційного підсилювача також є нульовий вихідний імпеданс (Z = 0). Оптичні підсилювачі визначають різницю між сигналами напруги, що подаються на їх два вхідних терміналу, а потім множать їх на певний, заздалегідь визначений коефіцієнт посилення (A). Цей коефіцієнт підсилення (A) часто називають – Коефіцієнт розімкнутого контуру. ОУ можуть бути з’єднані в двох основних конфігураціях – інвертуючий та неінвертуючий.

Цікаве:  Комплексні числа: визначення й основні поняття

Для негативного зворотного зв’язку, якщо напруга зворотного зв’язку знаходиться в антифазе на вході, загальний коефіцієнт підсилення зменшується. Для позитивного зворотного зв’язку, коли напруга зворотного зв’язку знаходиться у «фазі», при цьому вхідний сигнал підсилювача збільшується. Підключивши вихід назад до негативного вхідного роз’єму, досягається 100% зворотній зв’язок, внаслідок чого ланцюг послідовника напруги (буфер) виходить з постійним посиленням 1 (Unity). Замінюючи резистор з фіксованою зворотним зв’язком (Rƒ) для потенціометра, схема буде мати регульований коефіцієнт підсилення.