My Request:0Part

Rumah > Blog > Membalikkan penguat operasi

Membalikkan penguat operasi

Penguat operasi yang terbalik, yang sering digunakan dalam elektronik analog, mempunyai persediaan di mana isyarat input menghubungkan ke input negatif penguat operasi.Input positif biasanya menghubungkan ke tanah atau voltan rujukan yang stabil.Persediaan ini memainkan peranan utama kerana ia membolehkan penguat untuk membalikkan fasa isyarat input dan meningkatkan kekuatannya mengikut keuntungan set.Fungsi ini memainkan peranan penting dalam peranti dan aplikasi seperti pengadun audio dan penapis elektronik di mana pelarasan fasa diperlukan.

Secara praktikal, apabila anda menyediakan penguat ini, anda mula dengan menghubungkan isyarat input anda ke terminal negatif.Memastikan terminal positif didasarkan menstabilkan litar dan menetapkan titik voltan sifar yang jelas, yang memainkan peranan penting dalam mencapai amplifikasi yang tepat.Penguat operasi kemudian berfungsi dengan mengambil input dari sisi negatif, membalikkan fasa isyarat, dan meningkatkan magnitudnya.Keuntungan -berapa banyak isyarat yang diperkuatkan -bergantung kepada perintang tertentu yang disambungkan dalam litar.Melaraskan perintang ini membolehkan kawalan yang tepat ke atas output, yang diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan intensiti dan fasa isyarat tertentu.

Katalog

1. Bagaimana penguat operasi berfungsi

2. Menyiapkan penguat operasi terbalik

3. Mengira keuntungan voltan penguat operasi terbalik

4. Merancang litar penguat transresistance

5. Manfaat Menggunakan Penguat Operasi Pembalik

6. Cabaran dengan membalikkan penguat operasi

7. Penggunaan praktikal untuk membalikkan penguat operasi

8. Membalikkan contoh penguat operasi

9. Bagaimana untuk mengetahui sama ada op-amp terbalik atau tidak terbalik

10. Kesimpulan

Rajah 1: Membalikkan penguat operasi

Bagaimana penguat operasi berfungsi

Penguat operasi, yang biasanya dikenali sebagai op-amp, adalah peranti elektronik yang secara dramatik menguatkan isyarat voltan.Ia digunakan terutamanya dalam pemprosesan isyarat analog.Sebagai peranti dengan keuntungan voltan tinggi, op-amp mempunyai dua input utama: input yang tidak terbalik (berlabel "+") dan input terbalik (dilabel "-"), ditambah satu output.Fungsi terasnya adalah untuk menguatkan perbezaan voltan yang dikesan antara kedua -dua input ini.

Apabila dikonfigurasikan dalam persediaan gelung terbuka tanpa maklum balas luaran, op-amp dapat mencapai keuntungan dari 100,000 hingga 1,000,000 kali isyarat asal.Keuntungan yang besar ini membolehkan op-amp untuk meningkatkan perbezaan voltan walaupun ke hampir had output maksimum yang ditetapkan oleh bekalan kuasa, keadaan yang dikenali sebagai ketepuan output.Sebagai contoh, dengan voltan bekalan ± 15 volt, perbezaan voltan input kecil boleh memacu output ke hampir ± 15 volt, menonjolkan responsif pesat op-amp dan sensitiviti yang melampau.

Untuk menguruskan keuntungan yang tinggi ini dan mencegah ketepuan output, op-amp biasanya menggabungkan mekanisme maklum balas negatif.Proses ini melibatkan menghantar sebahagian daripada voltan output kembali ke input membalikkan, dengan itu menstabilkan output dan mengekalkan linearity.Dengan maklum balas negatif aktif, op-amp menyamakan tegasan pada kedua-dua input, dengan berkesan mewujudkan keadaan yang dikenali sebagai "litar pintas maya."Pada asasnya, op-amp berfungsi untuk memadankan voltan pada input membalikkan kepada itu pada input yang tidak terbalik.Sekiranya input pembalikkan tidak berasas, op-amp menyesuaikan outputnya untuk membawa input terbalik berhampiran voltan tanah, walaupun ia tidak didasarkan secara langsung.Persediaan ini, yang disebut sebagai "tanah maya," menstabilkan operasi op-amp dalam julat voltan tertentu, tanpa mengira turun naik input.

Kestabilan sedemikian meningkatkan prestasi litar dan memanjangkan kepelbagaiannya, membolehkan op-amp mengendalikan tugas analog yang pelbagai.Ini termasuk penapisan, penyaman isyarat, kawalan keuntungan, dan isyarat pemprosesan dari pelbagai sensor.Dengan merancang rangkaian maklum balas dengan teliti, jurutera boleh menyesuaikan prestasi op-amp kepada keperluan khusus, seperti mengawal magnitud keuntungan, meningkatkan kestabilan isyarat, dan meminimumkan gangguan.

Menyiapkan penguat operasi terbalik

Penguat operasi terbalik adalah jenis utama persediaan op-amp yang menggunakan rangkaian maklum balas luaran yang tepat.Peranan rangkaian ini adalah untuk mengarahkan sebahagian daripada isyarat output kembali ke input pembalik OP amp.Satu ciri persediaan ini adalah bahawa ia membalikkan fasa isyarat output berbanding isyarat input sebanyak 180 darjah.Tahap penguatan isyarat, atau keuntungan, dikawal oleh perintang tertentu yang diletakkan pada input dan dalam gelung maklum balas.

Inverting Operational Amplifier Configuration

Rajah 2: Membalikkan konfigurasi penguat operasi

Dalam konfigurasi ini, perintang input, berlabel R_I, menghubungkan terus ke input terbalik.Jurutera biasanya mengekalkan voltan input yang rendah untuk memastikan bahawa input terbalik kekal hampir dengan voltan sifar yang biasa -biasa -sama -mungkin.Strategi ini membantu menstabilkan output OP amp di bawah keadaan input yang minimum.

Penguat operasi mempunyai keuntungan gelung terbuka yang tinggi secara semulajadi, yang bermaksud sedikit turun naik voltan sedikit dapat memberi kesan kepada output.Dalam persediaan penguat pembalik, voltan output dikira berdasarkan bukan hanya pada voltan input dan nisbah antara input dan perintang maklum balas, tetapi juga pada kekangan voltan bekalan OP amp.

Output penguat pembalik biasanya mempamerkan linearity yang kuat, di mana voltan output berubah secara berkadar dengan voltan input, dengan syarat ia tetap dalam julat bekalan voltan OP amp.Sekiranya voltan input atau keuntungan yang dikonfigurasikan litar terlalu tinggi, bagaimanapun, output mungkin memukul siling voltan bekalan, yang membawa kepada ketepuan.Ketepuan ini menutup voltan output pada had bekalan dan mungkin menyebabkan herotan bukan linear.

Untuk mengelakkan masalah sedemikian dan mengoptimumkan prestasi litar, pemilihan perintang R_I dan R_F menentukan keuntungan yang diperlukan dan memastikan bahawa penguat tidak melebihi julat bekalan voltannya, dengan itu mengelakkan gangguan atau ketepuan yang tidak diingini.Ia juga penting untuk memadankan voltan bekalan ke tahap isyarat yang dijangkakan dalam aplikasi untuk memastikan operasi bebas distorsi di bawah pelbagai keadaan.

Mengira keuntungan voltan penguat operasi terbalik

Memahami dan mengira keuntungan voltan op-amp membalik adalah penting untuk mengoptimumkan prestasi litar dan kesesuaian untuk aplikasi tertentu.Dalam konfigurasi ini, kawalan keuntungan bergantung kepada dua perintang: perintang input (R_I) dan perintang maklum balas (R_F).Pengaturan mereka menentukan fasa dan amplitud voltan output berbanding input.

Voltage Gain of Inverting Operational Amplifier

Rajah 3: Keuntungan voltan membalikkan penguat operasi

Untuk menubuhkan litar, perintang input disambungkan ke input pembalikan op-amp, manakala perintang maklum balas menghubungkannya ke output.Persediaan ini memaksa op-amp untuk menyesuaikan outputnya untuk mencerminkan magnitud voltan input tetapi flipnya dalam fasa melalui perintang maklum balas, dengan itu mengekalkan input pembalik pada voltan sifar berhampiran, keadaan yang dikenali sebagai tanah maya.Formula untuk keuntungan gelung tertutup dalam konfigurasi ini ialah:

G = -r_f / r_i

Tanda negatif menunjukkan pembalikan fasa 180 darjah antara voltan input dan output.Sebagai contoh, input positif membawa kepada output negatif dan sebaliknya.

Pertimbangkan senario kehidupan sebenar di mana R_I adalah 1kΩ dan R_F ialah 10kΩ.Menggantikan nilai -nilai ini ke dalam formula keuntungan yang diberikan:

G = -10kΩ / 1kΩ = -10

Pengiraan ini bermaksud bahawa input 1V akan menghasilkan output -10V.Penyongsangan fasa ini amat berguna dalam aplikasi yang memerlukan kawalan fasa yang tepat, seperti penguatan isyarat pembezaan, reka bentuk penapis tertentu, dan teknologi audio untuk pelarasan kesan atau pembatalan bunyi.

Voltage Gain of Inverting Amplifier Example

Rajah 4: Keuntungan voltan contoh penguat pembalik

Hubungan ini antara voltan input dan keuntungan membolehkan mereka meramalkan bagaimana penguat akan mengendalikan tahap input yang berbeza dan menyesuaikan komponen untuk memenuhi keperluan khusus - sama ada peningkatan isyarat dinamik dalam pemprosesan audio atau mengoptimumkan keadaan isyarat dalam antara muka sensor.

Merancang Litar Penguat Transresistance

Penguat trans-impedans (TIA), yang sering dipanggil penukar semasa ke voltan, direka untuk menukar isyarat input arus ke dalam isyarat voltan output yang sepadan.Penguat operasi (op-amp) berada di tengah-tengah litar dan dikonfigurasikan untuk memastikan penukaran isyarat yang tepat sambil mengekalkan kestabilan dan linearity.

Dalam persediaan penguat trans-impedans biasa, isyarat input semasa (I_IN) ditukar kepada output voltan (V_OUT) melalui perintang maklum balas yang dipilih dengan teliti (R_F).Voltan output secara matematik ditakrifkan sebagai v_out = -i_in × r_f, di mana tanda negatif bermaksud bahawa voltan output berkadar songsang dengan arah arus input.Hubungan songsang ini berlaku kerana arus input diberi makan kepada input pembalikan op-amp dan melalui perintang maklum balas, membentuk gelung tertutup.

Rajah 5: Litar penguat transresistance

Memilih op amp yang betul adalah penting untuk mengoptimumkan prestasi litar.Satu bunyi bising rendah, wideband dengan ciri-ciri DC yang kuat, seperti OPA657, adalah ideal.Jenis op-amp ini baik untuk mengendalikan perubahan isyarat halus dan boleh menghasilkan output yang stabil di atas spektrum yang luas, menjadikannya sesuai untuk interfacing dengan sensor seperti photodiodes.

Apabila memilih R_F Resistor Maklum balas, hubungan linear yang diperlukan antara voltan output dan arus input mesti dipertimbangkan.Sebagai contoh, untuk menukar julat semasa 0 hingga 1 μA ke julat voltan 0 hingga 1 V, memilih perintang maklum balas 1 MΩ memastikan penukaran 1: 1 mudah 1 V per mikroamp output semasa.

Membina penguat trans-impedans biasanya melibatkan menghubungkan anod sensor (seperti photodiode) ke voltan rujukan (tanah biasa) dan katod ke input pembalikkan op-amp.Perintang maklum balas 1 MΩ kemudiannya dijambakan dari output op-amp ke input membalikkannya.Konfigurasi ini memastikan integriti laluan isyarat dan keberkesanan maklum balas gelung tertutup.

Litar ini juga memerlukan bekalan kuasa yang serasi, biasanya ± 5V, sesuai untuk kebanyakan amps OP standard dan menyediakan julat dinamik yang mencukupi untuk mengendalikan isyarat dari komponen seperti photodiodes.Memadankan voltan bekalan ke spesifikasi op amp membantu penguat beroperasi dengan stabil dan cekap.

Melalui pilihan dan konfigurasi reka bentuk yang teliti ini, penguat trans-impedans dapat dengan berkesan menukarkan isyarat arus kecil ke dalam output voltan yang boleh digunakan.Ciri ini sangat berharga untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan ketepatan isyarat tinggi dan masa tindak balas yang cepat, seperti sistem pengukuran dan pemantauan.

Faedah menggunakan penguat operasi terbalik

Penguat operasi terbalik berdiri sebagai komponen asas dalam reka bentuk litar analog, disukai dalam pelbagai aplikasi elektronik kerana banyak kelebihannya.Konfigurasi ini, yang melibatkan penyesuaian keuntungan melalui hubungan mudah antara perintang input (R_I) dan perintang maklum balas (R_F), memudahkan proses reka bentuk.Ia juga membolehkan ramalan dan penyesuaian yang tepat dari tingkah laku penguat, memastikan prestasi yang konsisten dan boleh dipercayai.

Manfaat utama konfigurasi ini adalah kawalan yang tepat terhadap keuntungan.Dengan menggunakan formula g = -r_f / r_i, pereka dapat dengan mudah menetapkan keuntungan ke nilai tertentu dengan memilih perintang yang sesuai.Kawalan keuntungan yang tepat ini membolehkan isyarat output sentiasa menjadi fasa terbalik isyarat input, mencapai peralihan fasa 180 darjah.Ciri ini amat berguna dalam aplikasi seperti penguatan pembezaan atau pengkondisian isyarat, di mana menyesuaikan fasa isyarat untuk diselaraskan dengan komponen litar yang lain diperlukan.

Selain itu, konfigurasi OP amp yang membalikkan menawarkan impedans input yang tinggi dan impedans output yang rendah.Sambungan isyarat input terus ke input pembalikkan tinggi OP amp amp meminimumkan kesan pemuatan pada sumber isyarat.Perlindungan ini mengekalkan integriti isyarat, memeliharanya dari gangguan yang berpotensi.Di samping itu, impedans output rendah penguat memudahkan pemacu yang berkesan dari pelbagai beban, termasuk yang di peringkat kemudian litar, yang mungkin sensitif terhadap variasi impedans sumber.

Pelaksanaan maklum balas negatif dalam persediaan ini meningkatkan jalur lebar dan tindak balas linear penguat.Maklum balas negatif menstabilkan keuntungan dan mengurangkan keuntungan keseluruhan, yang seterusnya mengurangkan bunyi bising dan distorsi tak linear.Kualiti ini menjadikan OP amp yang terbalik sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kesetiaan yang tinggi, seperti pemprosesan audio dan penyaman isyarat ketepatan.Maklum balas negatif juga meningkatkan tindak balas frekuensi penguat, memastikan prestasi yang stabil merentasi pelbagai frekuensi.

Fleksibiliti reka bentuk OP AMP yang membalikkan lagi membolehkan penggabungannya ke dalam litar yang lebih kompleks, termasuk penyepadu, pembezaan, dan pelbagai penapis.Kesesuaian ini memperluaskan penggunaannya dalam sektor dari penyelidikan industri dan saintifik kepada elektronik pengguna, menjadikannya alat yang tidak ternilai untuk cabaran pemprosesan isyarat yang kompleks.

Cabaran dengan membalikkan penguat operasi

Walaupun membalikkan OP amps digunakan secara meluas dalam reka bentuk elektronik untuk keupayaan inversi mudah dan fasa mereka, mereka juga mempunyai beberapa kelemahan yang ketara yang boleh menjejaskan keberkesanannya dalam aplikasi tertentu.

Cabaran penting melibatkan impedans input.Tidak seperti penguat yang tidak terbalik, yang biasanya mempunyai impedans input yang tinggi, impedans input penguat pembalik adalah terhad oleh perintang input (R_I) yang disambungkan ke input pembaliknya.Batasan ini boleh menjadi masalah dalam aplikasi yang memerlukan pengambilalihan isyarat dari sumber impedans tinggi, seperti sensor, kerana impedans yang lebih rendah dapat membebankan sumber, mengurangkan kualiti isyarat dan integriti.

Di samping itu, penyongsangan fasa yang wujud bagi penguat pembalik (isyarat output adalah 180 darjah dari fasa dengan input) boleh merumitkan aplikasi yang memerlukan fasa isyarat yang konsisten.Dalam tugas pemprosesan isyarat kompleks dan operasi penyegerakan, penjajaran fasa sangat penting untuk prestasi sistem, dan ciri -ciri ini sering tidak diingini.

Keuntungan penguat pembalik juga terhad oleh nisbah R_I kepada perintang maklum balas (R_F).Menetapkan keuntungan adalah mudah, tetapi mencapai keuntungan yang sangat tinggi memerlukan R_F yang besar, yang meningkatkan sensitiviti litar ke bunyi luaran.Ini terutamanya mengenai persekitaran dengan isyarat lemah atau bunyi ambien yang tinggi.

Tambahan pula, prestasi penguat pembalik bergantung pada kualiti dan ketepatan komponen luaran seperti perintang dan kapasitor.Dalam senario yang memerlukan prestasi tinggi, pergantungan ini memerlukan penggunaan komponen ketepatan tinggi yang mahal untuk mengekalkan kestabilan litar dan respons, dengan itu meningkatkan kos pembuatan.

Konfigurasi terbalik juga sangat sensitif terhadap ciri-ciri dalaman op-amp, seperti input arus input, voltan offset input, dan bunyi bising.Memilih model OP amp yang sesuai dalam aplikasi ketepatan memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap parameter ini untuk meningkatkan prestasi dan meminimumkan kesilapan.

Satu lagi masalah ialah isyarat input disambungkan terus ke input pembalik, menjadikan penguat mudah terdedah kepada isyarat mod biasa.Isyarat ini menjejaskan kedua -dua input positif dan negatif, dan jika pemprosesan isyarat perbezaan tidak diuruskan dengan betul, prestasi litar boleh dikompromikan dengan teruk.

Walaupun membalikkan OP amps adalah popular dalam banyak reka bentuk litar, kelemahan yang berpotensi ini memerlukan pertimbangan yang teliti oleh pereka.Untuk aplikasi berprestasi tinggi atau sensitiviti tinggi, jenis penguat alternatif atau konfigurasi litar mungkin lebih sesuai untuk menangani cabaran-cabaran ini dan memenuhi keperluan khusus.

Penggunaan praktikal membalikkan penguat operasi

Membalikkan penguat operasi adalah penting untuk reka bentuk litar elektronik, yang bernilai keupayaan mereka untuk membalikkan fasa isyarat input dan menguatkannya mengikut keperluan reka bentuk yang ditentukan.Keupayaan dua fasa penyongsangan dan penguatan isyarat ini menjadikannya sangat berguna dalam aplikasi elektronik yang pelbagai, terutamanya apabila pelarasan kepada kedua -dua amplitud dan fasa isyarat diperlukan.

Application of Inverting Operational Amplifier

Rajah 6: Penggunaan penguat operasi membalikkan

Dalam dunia pengkondisian isyarat, membalikkan OP amps adalah penting untuk meningkatkan isyarat lemah ke tahap yang lebih mantap yang sesuai untuk analisis dan pemprosesan terperinci.Ciri ini memainkan peranan penting dalam peranti seperti peralatan perubatan dan instrumen pengukur, di mana output sensor yang lebih kecil ditukar kepada isyarat voltan yang lebih besar yang boleh dianalisis dan diproses dengan lebih tepat.Dengan berhati -hati memilih nilai maklum balas dan perintang input, keuntungan dan fasa isyarat boleh diselaraskan dengan tepat untuk meningkatkan kesan penyaman isyarat.

Dalam industri audio, membalikkan penguat operasi sering dijumpai dalam konsol pencampuran dan pemproses kesan bunyi.Mereka adalah kunci untuk mewujudkan kesan audio seperti echo, peralihan fasa, dan pengubahsuaian pelbagai dinamik.Penguat ini membolehkan jurutera audio untuk menyesuaikan fasa dan amplitud isyarat audio untuk mencapai hasil teknikal tertentu.

Inverning OP AMPS juga asas dalam membina penyepadu dan pembezaan, yang memainkan peranan penting dalam komputer analog, sistem kawalan, dan tugas pemprosesan isyarat lanjutan.Sebagai contoh, dalam sistem kawalan, komponen ini membantu dengan operasi integral dan pembezaan yang diperlukan untuk mekanisme maklum balas yang tepat, dengan membalikkan penguat operasi yang memastikan operasi ini tepat dan boleh dipercayai.

Selain itu, pembalikan penguat operasi digunakan secara meluas dalam reka bentuk pelbagai penapis analog.Dengan mengintegrasikan kombinasi perintang dan kapasitor yang berbeza ke dalam gelung maklum balas mereka, pereka boleh membuat penapis rendah, pass, band-pass, dan penapis henti.Penapis ini memainkan peranan penting dalam pemprosesan isyarat dan sistem komunikasi untuk mengasingkan atau tidak termasuk komponen isyarat tertentu dari isyarat kompleks.

Dalam reka bentuk bekalan kuasa, membalikkan penguat operasi digunakan untuk menukar polariti voltan, seperti mengubah voltan positif kepada negatif dan sebaliknya.Ciri ini amat bermanfaat dalam aplikasi yang memerlukan bekalan kuasa bipolar, termasuk konfigurasi litar analog dan digital tertentu.

Membalikkan contoh penguat operasi

Membalikkan penguat operasi biasanya digunakan dalam pemprosesan isyarat elektronik untuk memproses isyarat voltan rendah dari sensor.Penguat ini mampu meningkatkan kekuatan isyarat dan membalikkan fasa, menjadikannya sesuai untuk aplikasi elektronik selanjutnya.

Matlamat reka bentuk

Tujuan reka bentuk ini adalah untuk menguatkan isyarat sensor kecil dalam julat 0-10 mv ke julat voltan yang lebih kuat dan lebih berguna 0-1 V. Penguatan ini bukan sahaja menjadikan isyarat lebih mudah dibaca tetapi juga menyediakan isyarat untuk lebih luasPelbagai pemprosesan voltan, meningkatkan prestasi sistem pengambilalihan dan analisis data.Dengan menguatkan isyarat yang lemah, kami memastikan bahawa mereka boleh ditukar melalui penukar analog-ke-digital (ADC) dan diproses secara digital.

Rajah 7: penguat operasi TL081

Reka bentuk dan pembangunan litar

Untuk amplifikasi isyarat yang tepat, pilih, pilih OP-amp TL081 atau OP07.AMP OP ini mempunyai voltan offset input yang rendah dan bunyi minimum, atribut utama yang menghalang kesilapan dan gangguan isyarat walaupun pada isyarat input yang sangat rendah.

Untuk mencapai keuntungan sasaran sebanyak -100, nisbah perintang sangat penting.Oleh kerana ia adalah perkara biasa dan mudah diintegrasikan, menetapkan R_I hingga 1kΩ, kami mengira R_F menjadi 100kΩ (100 kali R_I).Tetapan perintang ini berkesan menguatkan isyarat input dengan faktor 100.

Output sensor suhu disambungkan ke R_I, yang kemudiannya disambungkan ke input pembalik op-amp, memastikan isyarat yang betul masuk ke dalam penguat.

R_F yang ditentukan sebelumnya disambungkan dari output op-amp kembali ke input membalikkannya untuk membentuk gelung maklum balas negatif, yang menyokong mendapatkan keuntungan dan penyongsangan fasa yang dikehendaki.

Terminal input yang tidak terbalik dari op-amp disambungkan ke tanah untuk memberikan voltan rujukan yang stabil untuk operasi litar.

Isyarat output penguat, yang kini diperkuatkan kepada julat 0 hingga -1 V, siap untuk pemprosesan selanjutnya, seperti penukaran polariti atau pelarasan tahap.

Ujian dan penalaan

Selepas memasang litar, ikuti langkah -langkah ini untuk mengesahkan fungsinya:

Sumber voltan ketepatan voltan kecil yang diketahui (mis. 5 mV) diperkenalkan ke dalam litar.

Semak voltan output, ia mestilah sekitar -500 mV.Ini mengesahkan ketepatan pembalikan fasa dan penguatan isyarat.Sekiranya pengukuran dimatikan, anda mungkin perlu menyesuaikan R_F atau R_I untuk menyempurnakan keuntungan.

Bagaimana untuk mengetahui sama ada op-amp membalikkan atau tidak terbalik

Dalam reka bentuk litar elektronik, mengetahui sama ada op-amp ditubuhkan sebagai penguat terbalik atau tidak terbalik mempengaruhi fungsi penguat dan aplikasi yang sesuai.OP amp sering digunakan untuk meningkatkan isyarat.Tetapan mereka menentukan pemprosesan isyarat, yang mempengaruhi keuntungan dan fasa.

Inverting Amplifier vs Non-inverting Amplifier

Rajah 8: Penguat pembalik vs penguat bukan pembalik

Untuk mengenal pasti op-amp yang terbalik, periksa sambungan input.Ia harus menghubungkan ke input pembalik op-amp, sering ditandakan dengan "-" atau "in-."Persediaan ini biasanya termasuk gelung maklum balas dengan satu atau lebih resistor antara output op-amp dan input terbalik.Gelung ini bertujuan untuk mendapatkan keuntungan khusus dan menyebabkan isyarat output menjadi 180 darjah dari fasa dengan input -bermakna isyarat output.

Input yang tidak membalikkan dalam persediaan ini, secara amnya ditandakan "+" atau "dalam+," disambungkan sama ada ke tanah atau voltan rujukan yang stabil.Sambungan ini menstabilkan op-amp.Kekuatan dan arah output bergantung kepada nisbah perintang maklum balas kepada perintang input.

Sebaliknya, op-amp yang tidak membalik menghubungkan isyarat input ke input yang tidak terbalik.Ciri utama di sini ialah isyarat output menyimpan fasa yang sama dengan isyarat input.

Konfigurasi ini termasuk rangkaian maklum balas, biasanya pembahagi voltan yang dibuat dari dua perintang, dari output op-amp kembali ke input yang tidak terbalik.Persediaan ini menyesuaikan keuntungan penguat sambil mengekalkan fasa isyarat.

Untuk secara praktikal menentukan konfigurasi, perhatikan fasa isyarat output berbanding dengan input.Persediaan pembalik menunjukkan isyarat output dan input sebagai fasa, sementara persediaan yang tidak terbalik mengekalkan penjajaran fasa.Menggunakan oscilloscope memudahkan proses ini, membolehkan perbandingan fasa cepat dan tepat.

Kesimpulan

Pemahaman yang menyeluruh mengenai persediaan op-amp yang membalikkan dan fungsinya memperkayakan pemahaman kami terhadap operasi op-amp dan peranan mereka dalam memproses isyarat elektronik.Penguat operasi yang terbalik, yang dicirikan oleh keupayaannya untuk menguatkan isyarat dan membalikkan fasa mereka, menghubungkan isyarat input ke input membalikkannya.Ia mengintegrasikan rangkaian maklum balas luaran untuk mencapai kesan ini.

Kunci untuk menggunakan OP amp yang membalikkan secara berkesan terletak pada konfigurasinya.Dengan menghubungkan isyarat input ke input terbalik yang ditandakan biasanya dengan "-", dan menyambungkan satu siri perintang kembali ke titik ini dari output, litar bukan sahaja menguatkan isyarat tetapi juga membalikkan fasa.Pengaturan khusus ini menawarkan manfaat impedans input yang tinggi dan impedans output yang rendah.

Melalui reka bentuk strategik rangkaian maklum balas dan pemilihan tetapan konfigurasi yang bijak, penguat operasi dapat dioptimumkan untuk menangani cabaran kejuruteraan tertentu.Mereka memainkan peranan penting dalam segala -galanya dari penguatan isyarat langsung kepada tugas yang lebih canggih yang melibatkan pemprosesan isyarat dan sistem kawalan, menyediakan fungsi kritikal di pelbagai aplikasi.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Kenapa ia dipanggil penguat terbalik?

Penguat pembalik dinamakan begitu kerana ia membalikkan isyarat input terbalik dalam outputnya.Dalam istilah yang lebih mudah, jika isyarat input naik, isyarat output turun, dan sebaliknya.Ia menggunakan apa yang disebut maklum balas negatif, di mana sebahagian daripada output dilingkari kembali ke input untuk menstabilkan dan mengawal penguatan.

2. Mengapa kita menggunakan penguat pembalik?

Kami menggunakan penguat pembalik terutamanya kerana ia membantu mengurangkan gangguan isyarat, menjadikan output bersih dan lebih tepat daripada input asal.Selain itu, tidak seperti penguat yang tidak terbalik, penguat membalikkan dapat mengurangkan kekuatan isyarat, bukan hanya meningkatkannya.Keupayaan untuk mengawal kedua -dua penguatan dan pelemahan menjadikannya sangat berguna dalam pelbagai aplikasi.

3. Apakah perbezaan antara penguat dan penguat operasi (op-amp)?

Perbezaan utama adalah dalam fungsi dan prestasi.Penguat biasa, seperti yang menggunakan BJT (Bipolar Junction Transistor) atau FET (Field-Effect Transistor), terutamanya meningkatkan kuasa isyarat.Sebaliknya, penguat operasi boleh melakukan lebih daripada sekadar menguatkan.Mereka digunakan dalam litar untuk melaksanakan operasi matematik, seperti tambahan, penolakan, integrasi, dan pembezaan.Op-amp biasanya menawarkan keuntungan yang lebih tinggi dan kurang terjejas oleh bunyi bising, yang menjadikan mereka lebih serba boleh dan boleh dipercayai untuk tugas elektronik yang kompleks.

4. Adakah penguat terbalik jenis penguat maklum balas negatif?

Ya, penguat terbalik adalah sejenis penguat maklum balas negatif.Ia menggabungkan maklum balas negatif dengan menghantar sebahagian daripada isyarat output kembali ke inputnya.Maklum balas ini membantu mengawal dan menstabilkan keuntungan penguat, memastikan ia tetap konsisten walaupun variasi dalam keadaan lain.Walaupun persediaan ini mengurangkan keuntungan maksimum, penguat dapat dicapai, ia meningkatkan ketepatan dan kestabilan.

Blog Berkaitan

Asas litar op-amp
2023/12/28
~~Di dunia elektronik yang rumit, perjalanan ke misteri -misteri beliau selalu membawa kita ke kaleidoskop komponen litar, kedua -duanya indah dan kompl...~~
Berapa banyak sifar dalam satu juta, bilion, trilion?
2024/07/29
~~Juta mewakili 106, angka yang mudah difahami apabila dibandingkan dengan barang -barang sehari -hari atau gaji tahunan. Bilion, bersamaan dengan 109, ...~~
Panduan Komprehensif untuk SCR (Silicon Controlled Rectifier)
2024/04/22
~~Silicon dikawal penerus (SCR), atau thyristors, memainkan peranan penting dalam teknologi elektronik kuasa kerana prestasi dan kebolehpercayaan mereka...~~
Bateri Lithium-Ion CR2032: Aplikasi pelbagai senario dan kelebihannya yang unik
2024/01/25
~~Bateri CR2032, bateri lithium-ion berbentuk duit syiling yang biasa digunakan, adalah penting dalam banyak produk elektrik berkuasa rendah seperti jam...~~
Panduan Komprehensif Transistor BC547
2024/07/4
~~Transistor BC547 biasanya digunakan dalam pelbagai aplikasi elektronik, dari penguat isyarat asas ke litar pengayun kompleks dan sistem pengurusan kua...~~
Apa itu termistor
2023/12/28
~~Dalam bidang teknologi elektronik moden, menyelidiki sifat dan mekanisme kerja thermistors menjadi usaha penting.Komponen elektronik ketepatan dan san...~~
Transistor NPN dan PNP
2023/12/28
~~Untuk meneroka dunia teknologi elektronik moden, memahami prinsip asas dan aplikasi transistor adalah penting.Walaupun transistor jenis NPN dan PNP se...~~
Terokai perbezaan antara PCB dan PCBA
2024/04/16
~~PCB berfungsi sebagai tulang belakang peranti elektronik.Diperbuat daripada bahan yang tidak konduktif, ia secara fizikal menyokong komponen sementara...~~
IRLZ44N MOSFET datasheet, litar, setara, pinout
2024/08/28
~~IRLZ44N adalah MOSFET kuasa N-channel yang digunakan secara meluas.Terkenal dengan keupayaan beralih yang sangat baik, sangat sesuai untuk pelbagai ap...~~
Apa itu suis solenoid
2023/12/26
~~Apabila arus elektrik mengalir melalui gegelung, medan magnet yang dihasilkan sama ada menarik atau menangkis teras besi, menyebabkan ia bergerak dan ...~~