연산 증폭기의 기본 이해

작동 증폭기에 대해 더 잘 배우기 위해, 다음 16 질문과 답변은 운영 앰프의 기본 사항에 빠르게 익숙해 질 수 있습니다..

1. 일반적으로, 역전에는 균형 저항이있을 것입니다 / 상속 증폭기 회로. 이 균형 저항의 기능은 무엇입니까??

(1) 칩 내부의 트랜지스터에 적합한 정적 바이어스를 제공합니다..

칩 내부의 회로는 일반적으로 직접 연결됩니다, 정적 작업 지점을 자동으로 조정할 수 있습니다. 하지만, 입력 핀이 전원 공급 장치 또는 접지에 직접 연결된 경우, 자동 조정 기능은 비정상적입니다, 칩 내부의 트랜지스터가지면 와이어의 전압을 높이거나 전원 공급 장치의 전압을 아래로 당길 수 없기 때문에, 칩으로 이어지는 가상 단기 및 가상 휴식 조건을 충족 할 수 없습니다., 회로는 별도로 분석해야합니다.

(2) 출력 전압에 대한 정적베이스 전류의 영향을 제거하려면, 크기는 두 입력 단자에서 외부 DC 경로의 등가 저항과 균형을 이루어야합니다., 그것은 또한 그 이름의 이유입니다.

2. 피드백 저항에 대한 커패시터가있는 위상 내 비례 작동 증폭기의 기능은 무엇입니까?[/ H1] (1) 피드백 저항 및 커패시터는 고역 패스 필터를 형성합니다, 이는 지역 고주파 증폭에 특히 강력합니다.

(2) 자기 흥분을 방지하십시오.

3. 작동 증폭기의 내내 앰프 회로가 균형 저항에 연결되지 않은 경우 결과는 무엇입니까??

작동 증폭기를 태우면 작동 증폭기가 손상 될 수 있습니다, 저항은 전압 분할의 역할을 수행 할 수 있습니다..

4. 풀다운 저항은 작동 증폭기 입력에서 커패시터를 끌어 올리는 데 어떤 역할을 할 수 있습니까??

긍정적 인 피드백과 부정적인 피드백의 문제를 얻는 것입니다., 특정 연결에 따라 다릅니다. 예를 들어, 현재 입력 전압 신호 및 출력 전압 신호를 사용하는 경우, 그런 다음 출력 끝에서 와이어를 꺼내 입력 섹션에 연결하십시오., 위의 저항으로 인해, 출력 신호의 일부는 저항을 통과 한 후 전압 값을 얻습니다., 입력 전압을 분로시키기 위해 입력 전압을 줄입니다, 부정적인 피드백입니다. 신호 소스에 의한 신호 출력은 항상 일정하기 때문에, 출력 신호는 부정적인 피드백으로 수정 될 수 있습니다.

5. 작동 증폭기는 적분기에 연결됩니다. 통합 커패시터의 양쪽 끝에서 평행 저항 RF의 역할은 무엇입니까??

방전 저항은 출력 전압이 제어되지 않도록하는 데 사용됩니다..

6. 저항 및 커패시터가 일반적으로 작동 증폭기의 입력에서 직렬로 연결되는 이유?

작동 증폭기의 내부 회로에 익숙한 경우, 어떤 작동 증폭기가 여러 트랜지스터 또는 MOS 튜브로 구성되어 있든 상관없이. 외부 구성 요소가없는 경우, 작동 증폭기는 비교기입니다. 내상의 터미널의 전압이 높을 때, 양의 전압과 유사한 레벨을 출력합니다., 그리고 그 반대… 그러나이 작동 증폭기는 거의 사용되지 않는 것 같습니다.. 외부 회로가 피드백 형태로 형성 될 때만, 작동 증폭기가 증폭 기능을 가질 수 있습니까?, 반전 등

7. 작동 증폭기의 내내 증폭 회로의 균형 저항이 잘못된 경우 결과는 무엇입니까??

(1) 위상 반전 터미널은 불균형입니다, 입력이있을 때도 출력이있을 것입니다. 0. 입력 신호가 입력 될 때, 출력 값은 항상 고정 숫자가 더 큽니다 (또는 더 작은) 이론적 출력 값보다.

(2) 입력 바이어스 전류로 인한 오류는 제거 할 수 없습니다..

8. 이상적인 통합 작동 증폭기의 증폭 계수는 무엇입니까?, 입력 임피던스는 무엇입니까?, 그리고 내상 입력과 거꾸로 입력 사이의 전압은 무엇입니까??

배율은 무한합니다, 입력 임피던스는 무한합니다, 동일한 방향 입력과 역 입력 사이의 전압은 거의 동일합니다. (~ 아니다 0!!! (10V 반대쪽 끝에서, 반대쪽 끝에서 9.99999V)

9. 실례합니다, 이상적인 운영 앰프의 오픈 루프 게인이 무한한 이유?

(1) 작동 증폭기의 실제 오픈 루프 게인은 100000, 그것은 매우입니다, 매우 큽니다. 그러므로, 실제 작동 증폭기의 오픈 루프 게인은 무한대로 상상됩니다., 그리고 가상 근거가 파생됩니다.

(2) 파생 된 가상 근거는 반전 증폭기에만 해당됩니다..

이 책에서 작동 증폭기의 오픈 루프 게인은 무한대입니다., 우리가 회로를 설계 할 때, 폐쇄 루프 이득은 오픈 루프 게인으로 제한 될 수 없습니다., 그러나 외부 구성 요소에만 의존합니다. 폐 루프 이득의 안정성을 위해 큰 오픈 루프 이득을 희생하는 것입니다..

(3) 작동 증폭기가 부정적인 피드백과 연결될 때 가상 근거가 반전 증폭기 일뿐 만 아니라 도출됩니다.; 긍정적 인 피드백에는 가상 근거가 없습니다.

(4) 게인이 작다면 잘 이해됩니다., 출력 전압의 경우, 작동 증폭기의 양쪽 끝에 적용되는 전압의 차이는 비교적 큽니다.. 부정적인 피드백 상태에 연결된 경우, 작동 증폭기의 양쪽 끝의 전압은 일치하지 않습니다., 증폭 오차가 발생합니다.

(5) 실현을위한 두 가지 조건이 있습니다 “가상 쇼트” 작동 증폭기:

1) 오픈 루프 게인은 작동 증폭기 중 하나가 충분히 커야합니다.;

2) 부정적인 피드백 회로가 있어야합니다.

첫 번째, 작동 증폭기의 출력 전압 VO는 양상 위상 입력 전압과 역 위상 입력 전압의 개방 루프 게인의 작동 증폭기의 차이 VID와 동일하다는 것을 알고 있습니다.. 즉, v = vid * a = (VI – VI -) * 에이 (1) 작동 증폭기의 출력 전압은 실제로 전원 공급 장치 전압을 초과하지 않기 때문에, 제한된 가치입니다.

이 경우, A가 큰 경우, (VI – VI -) 작아야합니다; 만약에 (VI – VI -) 어느 정도는 적습니다, 우리는 실제로 그것을 고려할 수 있습니다 0. 이때, vi = vi가 있습니다 -, 즉, 작동 증폭기의 내부 입력의 전압은 반전 입력의 전압과 같습니다., 함께 연결된 것 같습니다. 이것을 불립니다 “가상 단락”. 그것들은 실제로 연결되어 있지 않습니다, 그리고 그들 사이에는 저항이 있습니다, 명심해야합니다.

위의 토론에서, 우리는 어떻게 결과를 얻을 수 있습니까? “가상 쇼트”?

우리의 출발점은 공식입니다 (1), 이것은 작동 증폭기의 특징입니다. 문제가 없습니다. 우리는 안심할 수 있습니다. 그 다음에, 우리는 두 가지 중요한 가정을했습니다. 하나는 작동 증폭기의 출력 전압이 제한되어 있다는 것입니다., 문제가되지 않습니다. 물론, 운영 앰프의 출력은 전원 공급 장치를 초과하지 않습니다., 따라서이 가정은 사실입니다, 그래서 우리는 앞으로 언급하지 않을 것입니다. 두 번째는 오픈 루프 게인이 작동 증폭기가 매우 큽니다..

일반적인 운영 앰프의 A는 일반적으로 6 일까지입니다., 7의 힘 10 또는 더 높습니다. 이 가정은 일반적으로 문제가되지 않습니다, 그러나 작동 증폭기의 실제 오픈 루프 게인도 작업 상태와 관련이 있다는 것을 잊지 마십시오.. 선형 영역을 떠나는 경우, A가 반드시 크지는 않습니다. 그러므로, 이 두 번째 가정은 조건부입니다. 먼저 이것을 기억합시다.

그러므로, Open-Loop가 작동 증폭기의 A가 크다는 것을 알고 있습니다., 작동 증폭기는 가질 수 있습니다 “가상 쇼트”. 그러나 이것은 가능성 일뿐입니다, 자동이 아닙니다. 아무도 작동 증폭기의 두 입력이 “가상 쇼트”" “가상 쇼트” 특정 회로에서만 실현 될 수 있습니다.

존재의 조건 “가상 쇼트” ~이다:

1) 오픈 루프 게인은 작동 증폭기 중 하나가 충분히 커야합니다.;

2) 부정적인 피드백 회로가 있어야합니다.

조건을 이해 한 후 “가상 쇼트”, 우리는 언제 사용할 수 있고 사용할 수없는시기를 쉽게 판단 할 수 있습니다. “가상 쇼트” 회로 분석을 위해. 사실은, 상태 (1) 대부분의 작동 증폭기에 해당됩니다, 열쇠는 작업 영역에 따라 다릅니다.

책의 회로라면, 계산으로 판사; 실제 회로 인 경우, 기기를 측정하여 작동 증폭기의 출력 전압이 합리적인지 알 수 있습니다.. 관련된 또 다른 상황 “가상 쇼트” 호출됩니다 “가상 근거”, 즉, 그만큼 “가상 쇼트” 입력 단자가 접지 될 때, 새로운 상황이 아닙니다.

일부 책은 그렇게 말합니다 “가상 쇼트” 깊은 부정적인 피드백 조건에서만 사용할 수 있습니다.. 나는 이것이 정확하다고 생각하지 않습니다. 근본적인 생각은 깊은 부정적인 피드백의 경우, OP AMP는 선형 영역에서 작동 할 가능성이 높습니다.. 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 입력 신호가 너무 큰 경우, 부정적인 피드백이 깊은 OP 앰프는 여전히 채도에 들어갑니다..

그러므로, 출력 전압 값으로 안정적으로 판단해야합니다..

10. 입력 신호는 내 위상 입력 단자에 직접 추가됩니다., 그리고 역 입력 터미널은 저항을 통해 접지됩니다. u_ = u = ui ≠ 0 인 이유? 빈 장소가 아닙니다?

문제 보충: 결핍과 부족을 형성하기 위해 특정 조건을 충족해야합니다.. 가상 토지를 형성하려면 특정 조건을 충족해야합니까?? 그게 뭐야? 왜?

(1) 내상 증폭기 회로에서, 출력은 당신을 만듭니다 () 자동으로 u를 추적합니다 (-) 피드백을 통해, 그래서 u () – 유 (-) 가까이있을 것입니다 0. 양쪽 끝이 짧은 회로 인 것 같습니다, 그래서 그것은 호출됩니다 “가상 쇼트”.

(2) 가상의 짧은 현상과 작동 증폭기의 높은 입력 저항으로 인해, 작동 증폭기의 두 입력 단자를 통해 흐르는 전류는 매우 작습니다., 가까이 0. 이 현상을 불립니다 “가상 브레이크” (가상 브레이크는 가상 쇼트에서 파생됩니다, 두 사람이 모순적이라고 생각하지 마십시오)

(3) 가상 근거는 반전 작동 증폭기 회로에 있습니다., () 터미널이 접지되어 있습니다, (-) 입력 및 피드백 네트워크. 가상의 존재로 인해, 유 (-) 그리고 u () [잠재력 0] 매우 가깝습니다, 그래서 그것을 거짓 접지라고합니다 (-) 끝 – “가상 근거”

(4) 조건에 대해: Virtual Short는 폐쇄 루프의 중요한 기능입니다 (요컨대, 피드백으로) 내상 증폭기 회로의 작동 상태, 가상 접지는 폐쇄 루프 작업 상태에서 역 증폭기 회로의 중요한 특징입니다.. 가상의 조건을 이해하는 데주의를 기울이십시오 (~와 같은 “평등에 가깝습니다”), 괜찮을 것입니다.

11. 나는 항상 운영 앰프 모델에 이상한 것이 있다고 생각합니다.. 첫 번째는입니다 “가상 쇼트”, 왜냐하면 “가상 쇼트”. 작동 증폭기가 내부 증폭기에 연결된 경우, 두 입력의 전위는 동일합니다. 이때, 측정 된 입력의 파형이 동일하다면, 공통 모드 신호와 같습니다. 사실은, 두 입력에 여전히 작은 차동 모드 신호가 있습니다., 하지만, 이런 식으로, 그만큼 “가상 쇼트” 인공적으로 (가상 쇼트는 깊은 부정적인 피드백의 결과이기 때문에, 인공적입니다) 두 입력에서 공통 모드 신호를 증가시킵니다, 운영 앰프의 성능에 도전하는. 작동 증폭기를 이와 같이 사용해야하는 이유는 무엇입니까??

(1) 내강 증폭기의 공통 모드 신호는 반전 증폭기의 신호보다 훨씬 큽니다., 그리고 공통 모드 제거 비율의 요구 사항은 높습니다..

(2) 내 의견 “동일한 및 역 증폭기의 공통 모드 신호 억제 능력” 장점과 단점 (DB 값) 작동 증폭기의 공통 모드 신호 억제 비율은 주로 내부의 대칭 및 게인에 따라 다릅니다. (내부 만) 작동 증폭기의 차동 증폭기. 작동 증폭기는 공통 모드 제거 비율을 제공하고 외부 회로의 구조 조건을 부착하지 않는 것이 분명합니다..

단일 종료 된 입력의 경우, 위상 또는 역하든 역, 동등한 공통 모드 값은 입력 값의 절반입니다.. 하지만, 상속 증폭의 입력 임피던스는 일반적으로 역 증폭의 입력 임피던스보다 크기 때문에, 간섭 방지 능력은 확실히 더 나쁩니다.

위에서 언급했듯이, 입력을 뒤집을 때, 반전 단말기 전압은 거의 0입니다, 차동 튜브의 수집기 전압에는 튜브 변화가 단 하나뿐입니다.. 위상 입력 중, 반전 끝의 전압은 위상 내 끝의 전압과 같습니다., 따라서 공통 모드 전압은 입력 전압과 같습니다.! 즉, 차동 쌍 트랜지스터의 수집기 전압은 동시에 다른 방향으로 변경되는 두 트랜지스터의 일부 외에도 동일한 방향으로 변경됩니다., 이것은 공통 모드 출력 전압입니다.

튜브 중 하나의 전압으로 위상으로 추가됩니다.. 그러므로, 채도로 이어질 수 있습니다 (또는 컷오프) 튜브의. 다행스럽게도, 공통 모드 전압의 증폭은 차동 모드 배율의 수만에 불과합니다..

위는 차동 모드 입력의 공통 모드 제거 비율과 앰프의 공통 모드 입력이 다르다는 것을 의미하지는 않습니다.! 상속 입력이어야합니다, 입력에 해당하는 공통 모드 신호가 추가됩니다.! 그러므로, 입력 신호가 큰 경우 신상 증폭 모드를주의해서 사용해야합니다..

12. OP AMP가 일반적으로 반비례 해야하는 이유는 무엇입니까??

역 입력 방법과 내상 입력 방법의 주요 차이점은 다음과 같습니다.:

역 입력 방법, 균형 저항은 위상 내 터미널의지면에 연결됩니다., 그리고이 저항에는 전류가 없습니다 (작동 증폭기의 입력 저항이 매우 크기 때문에), 이 위상 내 터미널은지면 전위와 거의 같습니다., 호출됩니다 “가상 근거”, 그리고 반전 터미널 및 내강 터미널의 전위는 매우 가깝습니다., 그래서도 있습니다 “가상 근거” 반전 터미널에서.

가상 근거의 장점은 공통 모드 입력 신호가 없다는 것입니다.. 이 작동 증폭기의 공통 모드 거부 비율이 높지 않더라도, 공통 모드 출력이 없습니다. 내 입력 연결 방법에는 없음이 있습니다 “가상 근거”. 단일 종료 된 입력 신호가 사용될 때, 공통 모드 입력 신호가 생성됩니다. 공통 모드 거부 비율이 높은 작동 증폭기가 사용 되더라도, 공통 모드 출력이 여전히 있습니다.

그러므로, 일반적으로, 역 입력 연결 방법은 가능한 한 멀리 사용됩니다..

13. 전원 켜기 후 전압이 입력되지 않더라도 일부 작동 증폭기는 출력됩니다., 그리고 출력은 작지 않습니다, 그래서 VCC / 2 종종 기준 전압으로 사용됩니다.

작동 증폭기에는 입력없이 출력이 있습니다, 작동 증폭기 자체의 비대칭 설계 구조로 인해 발생합니다., 즉, 입력 오프셋 전압 vos, 작동 증폭기의 매우 중요한 성능 매개 변수입니다.. VCC / 2 작동 증폭기가 단일 전원 공급 장치의 작동 상태에 있기 때문에 종종 작동 증폭기의 기준 전압으로 사용됩니다.. 이때, 작동 증폭기의 실제 참조는 VCC입니다 / 2. 그러므로, VCC의 DC 바이어스 / 2 운영 앰프의 긍정적 인 끝에서 종종 제공됩니다., 지면은 종종 양수 및 음수 전원 공급 장치가 공급 될 때 기준으로 사용됩니다..

운영 앰프 선택에주의를 기울여야하는 많은 문제. 그다지 엄격한 조건에서, 작동 전압, 출력 전류, 전력 소비, 대역폭 제품을 얻습니다, 가격, 등. 작동 증폭기의 경우 종종 고려해야합니다. 물론, 특수 조건에서 작동 증폭기가 사용되는 경우, 다른 영향 요인을 고려해야합니다.

14. 작동 증폭기로 구성된 앰프 회로가 일반적으로 역 입력 모드를 샘플링하는 이유?

(1) 역 입력 방법과 내상 입력 방법의 주요 차이점은 다음과 같습니다.:

역 입력 방법, 균형 저항은 위상 내 터미널의지면에 연결됩니다., 그리고이 저항에는 전류가 없습니다 (작동 증폭기의 입력 저항이 매우 크기 때문에), 이 위상 내 터미널은지면 전위와 거의 같습니다., 호출됩니다 “가상 근거”, 그리고 반전 터미널 및 내강 터미널의 전위는 매우 가깝습니다., 그래서도 있습니다 “가상 근거” 반전 터미널에서.

가상 근거의 장점은 공통 모드 입력 신호가 없다는 것입니다.. 이 작동 증폭기의 공통 모드 거부 비율이 높지 않더라도, 공통 모드 출력이 없습니다. 내 입력 연결 방법에는 없음이 있습니다 “가상 근거”. 단일 종료 된 입력 신호가 사용될 때, 공통 모드 입력 신호가 생성됩니다. 공통 모드 거부 비율이 높은 작동 증폭기가 사용 되더라도, 공통 모드 출력이 여전히 있습니다. 그러므로, 일반적으로, 역 입력 연결 방법은 가능한 한 멀리 사용됩니다..

(2) 긍정적 인 단계는 발진기입니다, 역상은 증폭기를 안정화시킬 수 있습니다, 그리고 부정적인 피드백이 연결되어 있습니다

(3) 원칙적으로, 위상 내 비례 증폭 회로를 연결할 수 있습니다. 하지만, 실제 적용에서, 증폭 된 신호 (즉. 차동 모드 신호) 종종 매우 작습니다. 이때, 소음을 억제하기 위해주의를 기울여야합니다 (일반적으로 일반적인 모드 신호). 내상의 비례 증폭 회로는 공통 모드 신호에 대한 억제 능력이 좋지 않습니다., 그리고 증폭 될 신호는 노이즈에 침수 될 것입니다., 사후 처리에는 도움이되지 않습니다. 그러므로, 우수한 억제 능력을 갖는 역 비례 증폭 회로가 일반적으로 선택됩니다..

15. 증폭기의 중요한 특징은 무엇입니까??

(1) 작동 증폭기의 두 입력의 전압이 0V 인 경우, 출력 전압은 또한 0V와 같아야합니다. 그러나 사실, 출력에는 항상 약간의 전압이 있습니다, 오프셋 전압 vos라고합니다. 출력의 오프셋 전압이 회로의 노이즈 게인으로 나누는 경우, 결과는 입력 오프셋 전압 또는 입력 기준 오프셋 전압이라고합니다.. 이 기능은 일반적으로 데이터 테이블의 VOS로 제공됩니다..

VOS는 작동 증폭기의 역 입력과 직렬로 연결된 전압 소스와 동일합니다.. 0V 출력을 생성하려면 증폭기의 두 입력에 차동 전압을 적용해야합니다..

(2) 이상적인 작동 증폭기의 입력 임피던스는 무한합니다., 따라서 입력으로 흐르는 전류는 없습니다.. 하지만, 양극성 트랜지스터를 사용한 실제 작동 증폭기 (BJT) 입력 단계에서는 일부 작동 전류가 필요합니다, 이를 바이어스 전류라고합니다 (ib). 일반적으로 두 개의 바이어스 전류가 있습니다: IB와 IB -, 이는 각각 두 입력으로 흐릅니다. IB 값의 범위는 매우 큽니다, 이는 특별한 유형의 작동 증폭기입니다