MGTU "Mami" - Automaatio- ja hallintaprosessien laitos. Operatiivisen vahvistimen kääntäminen

Osoitettiin, että käytettäessä operatiivista vahvistinta erilaisissa kytkentäjärjestelmissä vaiheen vahvistus yhdellä operatiivisella vahvistimella (op-amp) riippuu vain palautteen syvyydestä. Siksi kaavat tietyn piirin vahvistuksen määrittämiseksi eivät käytä niin sanotusti itse "paljaan" op-vahvistimen vahvistusta. Eli vain se valtava kerroin, joka ilmoitetaan viitekirjoissa.

Sitten on aivan asianmukaista esittää kysymys: "Jos lopputulos (voitto) ei riipu tästä valtavasta" vertailukertoimesta ", niin mitä eroa on useita tuhansia kertoja vahvistavan ja samalla op amp, mutta voitto on useita satoja tuhansia ja jopa miljoonia? "

Vastaus on riittävän yksinkertainen. Kummassakin tapauksessa tulos on sama, kaskadin vahvistuksen määrää OOS-elementit, mutta toisessa tapauksessa (op-vahvistin, jolla on suuri vahvistus) piiri toimii vakaammin, tarkemmin, tällaisen nopeus piirit ovat paljon korkeammat. Ei ole mikään, että op-vahvistimet jaetaan yleiskäyttöisiin op-vahvistimiin ja erittäin tarkkoihin, tarkkoihin.

Kuten jo mainittiin, nimellä "toiminnallinen" pidettiin vahvistimia, jotka vastaanotettiin sinä kaukaisena aikana, kun niitä käytettiin pääasiassa matemaattisten operaatioiden suorittamiseen analogisissa tietokoneissa (AVM). Nämä olivat yhteenlasku-, vähennys-, kertolasku-, jako-, neliötoimis- ja monia muita toimintoja.

Nämä antiluvian op-ampeerit tehtiin elektroniputkille, myöhemmin erillisille transistoreille ja muille radiokomponenteille. Luonnollisesti jopa transistorin op-vahvistimien mitat olivat riittävän suuret käytettäväksi amatöörimalleissa.

Ja vasta sen jälkeen, kun integroidun elektroniikan saavutusten ansiosta op-vahvistimista tuli tavallisen pienitehoisten transistoreiden kokoisia, näiden osien käyttö kotitalouslaitteissa ja amatööripiireissä perusteltiin.

Muuten, jopa melko korkealaatuisten nykyaikaisten op-vahvistimien hinta on hieman korkeampi kuin kaksi tai kolme transistoria. Tämä lausunto koskee yleiskäyttöisiä vahvistimia. Tarkkuusvahvistimet voivat olla hieman kalliimpia.

Op-amp: n piireistä on syytä tehdä heti huomautus, että ne kaikki on suunniteltu toimimaan bipolaarisesta virtalähteestä. Tämä tila on kaikkein "tavallisin" op-vahvistimelle, joka mahdollistaa AC-jännitesignaalien, kuten sinimuotoisen, lisäksi myös DC-signaalien tai yksinkertaisesti jännitteen vahvistamisen.

Ja silti, melko usein op-vahvistimen piirien virtalähde tehdään unipolaarisesta lähteestä. Totta, tässä tapauksessa vakiojännitettä ei ole mahdollista nostaa. Mutta usein tapahtuu, että tämä ei yksinkertaisesti ole tarpeen. Puhumme piireistä, joissa on yksipolaarinen virtalähde, mutta toistaiseksi jatkamme piireistä op-vahvistimen kytkemiseksi bipolaarisella virtalähteellä.

Useimpien op-vahvistimien syöttöjännite on useimmiten ± 15 V. Mutta tämä ei tarkoita lainkaan, että tätä jännitettä ei voida laskea jonkin verran pienemmäksi (suurempaa ei suositella). Monet op-vahvistimet toimivat erittäin vakaasti ± 3 V: n välillä, ja jotkut mallit jopa ± 1,5 V: sta. Tämä mahdollisuus on ilmoitettu teknisissä asiakirjoissa (DataSheet).

Toistimen jännite

Se on yksinkertaisin op-vahvistimen laite piirissä, sen piiri on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. Jännitteen seuraajapiiri operatiivisessa vahvistimessa

On helppo nähdä, että tällaisen piirin luomiseen ei tarvittu yhtään yksityiskohtaa, paitsi itse op-amp. Totta, kuvassa ei ole esitetty virtaliitäntää, mutta tällainen piirien ääriviiva löytyy koko ajan. Ainoa asia, jonka haluaisin huomata, on se, että op-vahvistimen virtalähteen liittimien (esimerkiksi KR140UD708 op-amp: n kohdalla nämä ovat nastat 7 ja 4) välisen liitännän ja yhteisen johdon tulisi olla kytkettynä 0,01 ... 0,5 μF.

Niiden tarkoituksena on tehdä op-amp: n toiminnasta vakaampi, päästä eroon virtapiirien piirin itsestään. Kondensaattorit tulee kytkeä mahdollisimman lähelle mikropiirin virtalähde-nastoja. Joskus yksi kondensaattori kytketään useiden mikropiirien ryhmän perusteella. Samat kondensaattorit näkyvät levyillä, joissa on digitaaliset mikropiirit, niiden tarkoitus on sama.

Toistinvahvistus on yhtä suuri kuin yhtenäisyys, tai toisin sanoen voittoa ei ole ollenkaan. Miksi tällaista järjestelmää tarvitaan? On aivan asianmukaista palauttaa mieleen, että transistoripiiri on olemassa - emitterin seuraaja, jonka päätarkoitus on sovittaa vaiheet, joilla on erilaiset tulovastukset. Tällaisia \u200b\u200bkaskadeja (toistimia) kutsutaan myös puskurivaiheiksi.

Toistimen tuloimpedanssi op-vahvistimessa lasketaan op-vahvistimen tuloimpedanssin ja sen vahvistuksen tulona. Esimerkiksi mainitun UD708: n tuloimpedanssi on noin 0,5 MΩ, vahvistus on vähintään 30000 ja ehkä jopa enemmän. Jos nämä luvut kerrotaan, tulovastus on 15GΩ, mikä on verrattavissa ei kovin korkealaatuisen eristeen, esimerkiksi paperin, vastukseen. Tällaista korkeaa tulosta ei todennäköisesti saavuteta tavanomaisella lähettimen seuraajalla.

Jotta kuvaukset eivät aiheuta epäilyksiä, alla on luvut, jotka esittävät kaikkien kuvattujen piirien toimintaa Multisim-simulaattoriohjelmassa. Tietenkin kaikki nämä piirit voidaan koota prototyyppilevyille, mutta ei ollenkaan huonoja tuloksia voidaan saavuttaa näytön näytöllä.

Itse asiassa se on jopa hieman parempi täällä: sinun ei tarvitse kiivetä jonnekin hyllylle vastuksen tai mikropiirin vaihtamiseksi. Kaikki täällä, jopa mittalaitteet, on ohjelmassa ja "saa" hiirellä tai näppäimistöllä.

Kuvassa 2 on esitetty toistinpiiri, joka on tehty Multisim-ohjelmassa.

Kuva 2.

Piirin tutkimus on melko yksinkertainen. Sinimuotoinen signaali, jonka taajuus on 1 kHz ja amplitudi 2 V, syötetään seuraajan tuloon toimintageneraattorista, kuten kuvassa 3 on esitetty.

Kuva 3.

Toistimen tulossa ja ulostulossa oleva signaali havaitaan oskilloskoopilla: tulosignaali näytetään sinisenä, lähtösäde on punainen.

Kuva 4.

Ja miksi, huomaavainen lukija kysyy, onko lähtösignaali (punainen) kaksi kertaa tulo sininen? Kaikki on hyvin yksinkertaista: oskilloskooppikanavien samalla herkkyydellä molemmat saman amplitudin ja vaiheen sinusoidit sulautuvat yhdeksi, piiloutuvat toistensa taakse.

Nähdäkseen molemmat kerralla, meidän piti vähentää yhden kanavan, tässä tapauksessa tulokanavan, herkkyyttä. Tämän seurauksena sinisestä sinimuodosta tuli täsmälleen puolikas näytön koko ja se lakkasi piiloutumasta punaisen taakse. Vaikka saavutat samanlaisen tuloksen, voit yksinkertaisesti siirtää säteitä oskilloskoopin säätimillä, jolloin kanavien herkkyys pysyy samana.

Molemmat sinimuodot sijaitsevat symmetrisesti aika-akselin ympäri, mikä tarkoittaa, että signaalin DC-komponentti on nolla. Mitä tapahtuu, jos lisäät pienen DC-komponentin tulosignaaliin? Virtuaaligeneraattorin avulla voit siirtää siniaaltoa Y-akselia pitkin. Yritetään siirtää sitä ylöspäin 500 mV: lla.

Kuva 5.

Mitä tästä tuli, näkyy kuvassa 6.

Kuva 6.

On havaittavissa, että sisään- ja ulostulon siniaallot ovat nousseet puolella voltilla, eivätkä muutu ollenkaan. Tämä osoittaa, että toistin on lähettänyt tarkasti signaalin DC-komponentin. Mutta useimmiten he yrittävät päästä eroon tästä vakiokomponentista, tekemään siitä nollan, mikä tekee mahdolliseksi välttää tällaisten piirielementtien käyttöä vaiheiden välisenä irrotuskondensaattorina.

Toistin on tietysti hyvä ja jopa kaunis: ei tarvinnut yhtäkään lisätietoa (vaikka toistinpiirejä on pieniä "lisäyksiä"), mutta ne eivät saaneet vahvistusta. Millainen vahvistin se sitten on? Vahvistimen saamiseksi riittää, että lisäät vain muutaman yksityiskohdan, miten tämä kuvataan tarkemmin.

Käänteisvahvistin

Tehdäkseen käänteisvahvistimen op-vahvistimesta riittää, että lisäät vain kaksi vastusta. Mitä tästä tuli, näkyy kuvassa 7.

Kuva 7. Kaavio käänteisestä vahvistimesta

Tällaisen vahvistimen vahvistus lasketaan kaavalla K \u003d - (R2 / R1). Miinusmerkki ei tarkoita, että vahvistin osoittautui huonoksi, vaan vain sitä, että lähtösignaali on vaiheittain päinvastainen tulosignaaliin nähden. Ei ihme, että vahvistinta kutsutaan käänteiseksi. Tässä olisi tarkoituksenmukaista palauttaa transistori, joka on kytketty OE-piirin mukaisesti. Sielläkin transistorin kollektorin lähtösignaali on antifaasissa tukiasemaan syötetyn tulosignaalin kanssa.

Tässä on syytä muistaa, kuinka paljon vaivaa on tehtävä saadakseen puhtaan vääristymättömän sinimuotoisen transistorin kollektoriin. On tarpeen valita asianmukainen esijännitys transistorin perusteella. Tämä on yleensä melko vaikeaa monista parametreista riippuen.

Op-ampia käytettäessä riittää yksinkertaisesti laskea vastusten vastus kaavan mukaan ja saada määritetty vahvistus. On käynyt ilmi, että piirin asettaminen op-vahvistimelle on paljon helpompaa kuin useiden transistorivaiheiden asettaminen. Siksi älä pelkää, että järjestelmä ei toimi, se ei toimi.

Kuva 8.

Tässä kaikki on sama kuin edellisissä kuvissa: tulosignaali näkyy sinisenä, punaisena vahvistimen jälkeen. Kaikki vastaa kaavaa K \u003d - (R2 / R1). Lähtösignaali on antifaasinen tulosignaalin kanssa (joka vastaa miinusmerkkiä kaavassa), ja lähtösignaalin amplitudi on täsmälleen kaksinkertainen tulosignaaliin. Tämä pätee myös silloin, kun suhde (R2 / R1) \u003d (20/10) \u003d 2. Vahvistuksen saamiseksi esimerkiksi 10, riittää, että vastuksen R2 vastus nostetaan 100KΩ: iin.

Itse asiassa käänteisvahvistinpiiri voi olla jonkin verran monimutkaisempi, tämä vaihtoehto on esitetty kuvassa 9.

Kuva 9.

Täältä ilmestyi uusi osa - vastus R3 (pikemminkin se yksinkertaisesti katosi edellisestä piiristä). Sen tarkoituksena on kompensoida todellisen op-vahvistimen tulovirrat DC-komponentin lämpötilan epävakauden vähentämiseksi lähdössä. Tämän vastuksen arvo valitaan kaavan mukaan R3 \u003d R1 * R2 / (R1 + R2).

Nykyaikaiset erittäin vakaat op-vahvistimet mahdollistavat ei-invertoivan tulon suoran kytkennän yhteiseen johtimeen ilman vastusta R3. Vaikka tämän elementin läsnäolo ei tee mitään pahaa, mutta nykyisessä tuotantomittakaavassa, kun he säästävät kaikessa, he eivät halua asentaa tätä vastusta.

Kaavat käänteisvahvistimen laskemiseksi on esitetty kuvassa 10. Miksi kuvassa? Kyllä, vain selvyyden vuoksi, tekstirivillä ne eivät näytä niin tutuilta ja ymmärrettäviltä, \u200b\u200beivät myöskään niin havaittavilta.

Kuva 10.

Voitto mainittiin aiemmin. Vain invertoimattoman vahvistimen tulo- ja lähtöresistanssit ansaitsevat huomion. Tulovastuksella kaikki näyttää olevan selvää: se osoittautuu yhtä suureksi kuin vastuksen R1 vastus, mutta lähtöresistanssi on laskettava käyttämällä kuvassa 11 esitettyä kaavaa.

Kirjain K ”viittaa DT-viitekertoimeen. Laske tässä, mikä lähtöimpedanssi on. Se osoittautuu melko pieneksi luvuksi, jopa keskimääräiselle UD7-tyypin OA: lle, jonka K ”on enintään 30 000, tietysti, tietyissä rajoissa, voit muodostaa yhteyden tähän vaiheeseen.

Tulosvastuksen laskentakaavan nimittäjässä olevasta yksiköstä on tehtävä erillinen huomautus. Oletetaan, että suhde R2 / R1 on esimerkiksi 100. Tämä on suhde, joka saadaan käänteisen vahvistimen 100 vahvistuksen tapauksessa. On käynyt ilmi, että jos tämä yksikkö hylätään, mikään ei muutu . Itse asiassa tämä ei ole totta.

Oletetaan, että vastuksen R2 vastus on nolla, kuten toistimen tapauksessa. Sitten ilman yhtä koko nimittäjä muuttuu nollaksi, ja lähtöresistanssi on sama nolla. Ja jos sitten tämä nolla osoittautuu jonnekin kaavan nimittäjään, miten voit tilata sen jakamisen? Siksi on yksinkertaisesti mahdotonta päästä eroon tästä näennäisesti merkityksettömästä yksiköstä.

Yhdessä, jopa melko suuressa artikkelissa, et voi kirjoittaa kaikkea. Siksi sinun on tehtävä kaikki, mikä ei sovi seuraavaan artikkeliin. Tulee kuvaus ei-invertoivasta vahvistimesta, differentiaalivahvistimesta, yhdestä syöttövahvistimesta. Tulee myös kuvaus yksinkertaisista piireistä op-vahvistimen testaamiseksi.

24. Käänteisvahvistin op.

25. Ei-invertoiva vahvistin op.

Kaavio ei-invertoivasta vahvistimesta on esitetty kuvassa. 9.6. Tämän piirin jännitevahvistuksen lauseke saadaan samalla tavalla kuin edelliselläkin Kirchhoffin lain mukaan kootuista yhtälöistä

Kun otetaan huomioon (9.13), vahvistuksen lauseke on muotoa

Tästä seuraa, että jännitteen vahvistus ei-invertoivassa vahvistinpiirissä on aina suurempi kuin 1. Toisin kuin tämän piirin invertoiva vahvistinpiiri, op-vahvistin peitetään tulossa peräkkäisellä jännitteen takaisinkytkentäpiirillä. Siksi tämän piirin tuloimpedanssi on paljon suurempi kuin op-vahvistimen tuloimpedanssi ilman palautetta:

Lähtöimpedanssi määritetään kuten käänteisvahvistimelle kohdan (9.16) mukaisesti.

26. Op. Summaimen kaavio.

Yhteenvetopiirit sisältävät summaus- ja vähennyspiirit. Näitä piirejä käytetään algebrallisten yhtälöiden ratkaisemiseen ja analogisissa signaalinkäsittelylaitteissa. Summa on laite, jonka lähdössä sen tuloihin syötetyt signaalit summataan. Lisälaitteet on rakennettu käänteisillä ja ei-käänteisillä vahvistimilla.

Käänteinen summain

Kolmella tulosignaalilla varustettu käänteinen summainpiiri on esitetty kuvassa. 11.10. Perustelun yksinkertaisuuden vuoksi oletamme, että R1 \u003d R2 \u003d R3 \u003d Roc.

Koska ihanteellisella op-vahvistimella on K U → ∞, Rinx → ∞, ja esivirta on hyvin pieni verrattuna takaisinkytkentävirtaan, niin Kirchhoffin lain mukaan I1 + I2 + I3 \u003d Ios. (11.19) Koska käänteisellä tulolla on käytännössä nolla potentiaalia, siinä ei ole tulosignaalien keskinäistä vaikutusta. Lauseke (11.19) voidaan esittää seuraavasti: Lähtö on tulojännitteiden käänteinen summa. Jos R1 ≠ R2 ≠ R3, lähtö on tulojännitteiden (11,20) käänteinen summa eri asteikoilla. Käänteinen summain yhdistää summaimen ja vahvistimen toiminnot säilyttäen piirin yksinkertaisuuden. Vastusta R käytetään kompensoimaan offset-nolla op-amp-ulostulossa, jonka aiheuttavat tulovirran aika- ja lämpötilavaihtelut. Vastus R valitaan suuruudeksi siten, että ekvivalenttiset vastukset, jotka on kytketty op-vahvistimen tuloihin, ovat samat: R \u003d Roc || R1 || R2 || R3.

Ei-käänteinen summain

Ei-invertoivan summaimen piiri, joka perustuu ei-invertoivaan vahvistimeen, on esitetty kuviossa. 11.11. Koska U0 \u003d 0: lla jännitteet käänteisissä ja ei-invertoivissa tuloissa ovat samat, niin

Ottaen huomioon, että RinxОУ ei-käänteisessä tulossa on erittäin suuri, tulovirta on 0. Kirchhoffin lain mukaan voit kirjoittaa

Jos piirissä (kuva 11.11) syötetään edelleen signaaleja invertoiville tuloille, piiri suorittaa summaus- ja vähennysoperaation. Jotta summain toimisi kunnolla, käänteisen ja ei-käänteisen vahvistuksen on oltava tasapainossa, ts. varmistaa piirin käänteisten ja ei-käänteisten osien voittojen summien tasa-arvo.

27. Erottava vahvistin op.

Eriytettävä vahvistin (differentiaattori) on suunniteltu saamaan lähtösignaali, joka on verrannollinen tulon muutosnopeuteen. Signaalia eroteltaessa op-vahvistimen on ohitettava vain tulojännitteen vaihtokomponentti, ja erotuslinkin vahvistuksen on kasvettava tulojännitteen muutosnopeuden kasvaessa. Erottimen piiri, jonka sisääntuloon kondensaattori C on kytketty, ja vastus OS-piirissä, on esitetty kuvassa. 11.13. Olettaen, että op-vahvistin on ihanteellinen, takaisinkytkentävastuksen kautta kulkevan virran voidaan katsoa olevan yhtä suuri kuin kondensaattorin Iс + Ir \u003d 0 virta,

sitten

Tätä erottelijaa käytetään harvoin seuraavien haittojen vuoksi:

1. Pieni sisäänmenoimpedanssi korkeilla taajuuksilla, määritettynä kapasitanssilla C;

2. Suhteellisen korkea lähtömelu korkean taajuuden korkean vahvistuksen vuoksi;

3. Kaltuminen itsensä herättämiseen. (Tämä piiri voi olla epävakaa taajuusalueella, jossa erottimen taajuusvaste (käyrä 1 kuvassa 11.14), jonka nousu on 20 dB / dec, leikkaa korjatun op-vahvistimen taajuusvaste, jolla on -20 dB / dec (roll-käyrä 2 kuvassa 11.14) .Avaa silmukan järjestelmän amplitudi-taajuusominaisuus taajuusalueen jossakin osassa on

hajoaminen on –40 dB / dec, joka määräytyy käyrien 1 ja 2 kaltevuuksien ja vaihesiirron ϕ \u003d –180 ° välisen eron perusteella, mikä osoittaa itsensä herättämisen mahdollisuuden.)

Näiden erottelijan puutteiden ilmenemisen välttämiseksi tehdään seuraavat piiriratkaisut:

1. Takaisinkytkentävastusta ohjaa kondensaattori, jonka kapasitanssi valitaan siten, että op-vahvistimen taajuusvaste pudotuksella -20 dB / dec alkaa taajuudelta, joka on korkeampi kuin hyödyllisen differentiaalisignaalin maksimitaajuus. Tämä johtaa suurtaajuisten kohinakomponenttien vähenemiseen lähtösignaalissa. Tämä segmentti alkaa taajuudella f \u003d 1 / (2πRocCoc).

2. Vastus on kytketty sarjaan tulokondensaattorin C kanssa, mikä rajoittaa vahvistinta erottimen korkeilla taajuuksilla. Tämä tarjoaa dynaamisen vakauden ja vähentää signaalilähteestä tulevaa kapasitiivista tulovirtaa.

3. Op-vahvistimien, joilla on pieni esijännite ja pienet tulovirrat, sekä kondensaattoreiden, joilla on matalat vuotovirrat ja hiljaiset vastukset, käyttö.

Käytännöllinen kaavio erottimesta ja sen taajuusvasteesta on esitetty

kuva 11.15. Vastuksen R käyttöönotto johtaa taajuusvasteeseen (käyrä 1 kuvassa 11.15, b) vaakasuoran leikkauksen, jossa taajuutta ylittävillä taajuuksilla ei ole eroa

Operatiivista vahvistinta (OA) kutsutaan yleensä integroiduksi DC-vahvistimeksi, jossa on differentiaalitulo ja push-pull -lähtö, joka on suunniteltu toimimaan takaisinkytkentäpiirien kanssa. Vahvistimen nimi johtuu sen alkuperäisestä käyttöalueesta - useiden toimintojen suorittaminen analogisilla signaaleilla (summaaminen, vähennys, integrointi jne.). Tällä hetkellä op-vahvistimilla on monitoimilaitteiden rooli erilaisten elektronisten laitteiden toteuttamisessa eri tarkoituksiin. Niitä käytetään monistamiseen, rajoittamiseen, kertomiseen, taajuuksien suodattamiseen, muodostamiseen, stabilointiin jne. signaalit jatkuvan ja impulssitoiminnon laitteissa.

On huomattava, että modernit monoliittiset op-vahvistimet ovat kooltaan ja hinnaltaan hieman erilaiset kuin yksittäiset erilliset elementit, esimerkiksi transistorit. Siksi erilaisten laitteiden toteuttaminen op-vahvistimessa on usein paljon helpompaa kuin erillisillä elementeillä tai IC-vahvistimilla.

Ihanteellisella op-vahvistimella on äärettömän suuri jännitevahvistus ( K ja op\u003d ∞), äärettömän suuri tuloimpedanssi, äärettömän pieni lähtöimpedanssi, äärettömän suuri KRR ja äärettömän laaja toimintataajuuksien kaistanleveys. Luonnollisesti käytännössä mikään näistä ominaisuuksista ei ole täysin toteutettavissa, mutta niitä voidaan lähestyä riittävästi monilla alueilla.

Kuvassa 6.1 on kaksi OA-symbolin muunnosta - yksinkertaistettu (a) ja lisäliittimet virtapiirien ja taajuuskorjauspiirien (b) liittämistä varten.

Kuva 6.1. DT-sopimukset

Ihanteellisen op-vahvistimen ominaisuuksia koskevien vaatimusten perusteella sen sisäinen rakenne voidaan syntetisoida, kuten kuvassa 6.2 on esitetty.

Kuva 6.2. OA-lohkokaavio

Kuvan 6.2 lohkokaavion yksinkertaistetun op-amp: n yksinkertaistettu sähkökaavio on esitetty kuvassa 6.3.

Kuva 6.3. Yksinkertainen op-amp-piiri

Tämä piiri sisältää tulon DU (VT 1 ja VT 2), jossa on virtapeili (VT 3 ja VT 4), välivaiheet, joissa on OK (VT 5) ja OE (VT 6), sekä lähtövirran tehostin transistoreissa VT 7 ja VT 8 ... Op-amp voi sisältää taajuuskorjauspiirejä (C cor), virtalähde- ja lämpöstabilointipiirejä (VD 1, VD 2 jne.), IST jne. Bipolaarinen virtalähde mahdollistaa galvaanisen yhteyden op-amp: n vaiheiden ja nollapotentiaalien välillä sen sisään- ja ulostuloissa signaalin puuttuessa. Korkean tuloimpedanssin saamiseksi tulo DU voidaan suorittaa PT: lle. On huomattava, että OA-piiriratkaisuja on laaja valikoima, mutta niiden rakentamisen perusperiaatteet on kuvattu täysin kuvassa 6.3.

Op-vahvistimen pääparametri on jännitteen vahvistus ilman palautetta K u ОУ, kutsutaan myös kokonaisjännitevahvistukseksi. Basso- ja keskialuealueilla sitä kutsutaan joskus K u op amp0 ja voi saavuttaa useita kymmeniä ja satoja tuhansia.

Tärkeitä op-amp: n parametreja ovat sen tarkkuusparametrit, jotka määritetään tuloerotusasteen avulla. Koska työntövoimajärjestelmän tarkkuusparametreja tarkasteltiin alajaksossa 5.5, tässä rajoitutaan vain niiden luetteloon:

◆ nolla offset-jännite U cm;

◆ nollapoikkeaman jännitteen lämpötilaherkkyys dU cm/dT;

◆ siirtovirta Δ Minä sisään;

◆ keskimääräinen tulovirta Minä avioliitossa.

Op-vahvistimen tulo- ja lähtöpiirejä edustaa tulo R-tulo ja viikonloppu R outOU annettu vastus op-vahvistimelle ilman OOS-piirejä. Lähtöpiirille annetaan myös parametrit, kuten suurin lähtövirta. Tuotan ja vähimmäiskuormitusvastus R nmin, ja joskus suurin kantavuus. Op-vahvistimen tulopiiri voi sisältää kapasitanssin tulojen ja yhteisen väylän välillä. Op-amp: n tulo- ja lähtöpiirien yksinkertaistetut vastaavat piirit on esitetty kuvassa 6.4.

Kuva 6.4. Yksinkertainen lineaarinen op-amp-makromalli

Op-amp: n parametrien joukosta on huomattava KRSS ja virtalähteen epävakauden vaikutuksen vaimennuskerroin KOVNP \u003d 20log E/Δ U sisään). Molempien näiden nykyaikaisten op-vahvistimien parametrien arvot ovat alueella (60 ... 120) dB.

Op-vahvistimen tehoparametrit sisältävät virtalähteiden jännitteen ± E, virrankulutuksen (lepotilassa) I P ja virrankulutus. Yleensä, I P on kymmenesosa - kymmeniä milliampeereja, ja virrankulutus määritetään yksiselitteisesti I P, yksiköt ovat kymmeniä milliwattia.

Op-amp: n suurimmat sallitut parametrit sisältävät:

◆ suurin mahdollinen (vääristymätön) signaalin lähtöjännite U ulos max (yleensä hieman alle E);

◆ suurin sallittu tehohäviö;

◆ käyttölämpötila-alue;

◆ suurin syöttöjännite;

◆ suurin tulojännite jne.

Taajuusparametrit sisältävät absoluuttisen rajataajuuden tai yhtenäisyyden vahvistustaajuuden f T (F 1), ts. taajuus, jolla K u ОУ\u003d 1. Joskus käytetään lähtöjännitteen käännetyn nopeuden ja asettumisajan käsitettä, jotka määräytyvät op-vahvistimen vasteen jännitteen nousun vaikutukseen sen tulossa. Joillekin op-vahvistimille annetaan myös lisäparametreja, jotka heijastavat niiden erityistä käyttöaluetta.

Op-amp: n amplitudi (siirto) ominaisuudet on esitetty kuvassa 6.5 kahden riippuvuuden muodossa U ulos=f(U sisään) käänteisiä ja ei-invertoivia tuloja varten.

Kun op-vahvistimen molemmat tulot U sisään\u003d 0, tällöin virhejännite on ulostulossa U osh, määritetään ohjausyksikön tarkkuusparametreilla (kuvassa 6.5 U osh ei näytetä sen pienyyden vuoksi).

Kuva 6.5. AH OU

Op-amp: n taajuusominaisuuksia edustaa sen taajuusvaste, joka suoritetaan logaritmisella asteikolla, K u ОУ\u003d φ (lg f). Tällaista taajuusvastetta kutsutaan logaritmiseksi (LACH), sen tyypillinen muoto on esitetty kuvassa 6.6 (K140UD10 OU: lle).

Kuva 6.6. LACHH ja LPCHH OU K140UD10

Taajuusriippuvuus K u ОУ voidaan esittää seuraavasti:

Tässä τ sisään OA: n aikavakio, joka M sisään\u003d 3 dB määrittää op-vahvistimen kytkentätaajuuden (katkaisu) (katso kuva 6.6);

ω sisään \u003d 1 / τ sisään \u003d 2π f sisään.

Korvataan lausekkeelle K u ОУ τ sisään 1 / ω: lla sisään, saamme LAFC-ennätyksen:

LF ja MF K u op amp \u003d 20lg K u op amp0, ts. LFC on taajuusakselin suuntainen suora viiva. Jonkin verran arvioimalla voimme olettaa, että HF-alueella hajoaminen K u op amp tapahtuu nopeudella 20dB vuosikymmenessä (6dB / oktaavi). Sitten ω \u003e\u003e ω: lle sisään voit yksinkertaistaa LAFC: n lauseketta:

K u ОУ\u003d 20lg K u op amp0 - 20lg (ω / ω sisään).

Täten LFC: tä HF-alueella edustaa suora viiva, jonka kaltevuus taajuusakseliin on 20 dB / dec. Tarkasteltujen suorien viivojen, jotka edustavat LAPH-kuvaa, leikkauspiste vastaa konjugaatiotaajuutta ω sisään (f sisään). Ero todellisen LFC: n ja ihanteellisen välillä taajuudella f sisäänon noin 3dB (katso kuva 6.6), mutta analyysin helpottamiseksi he sietävät tämän, ja tällaisia \u200b\u200bkuvaajia kutsutaan yleensä bode-kaaviot .

On huomattava, että LFC: n siirtymisnopeus 20dB / dec on tyypillistä korjatulle op-ampeerille ulkoisella tai sisäisellä korjauksella, jonka perusperiaatteita käsitellään jäljempänä.

Kuva 6.6 esittää myös logaritmisen vaihevasteen (LPFC), joka on lähtösignaalin vaihesiirron j riippuvuus tulosignaalista taajuudella. Todellinen LPCH eroaa esitetystä korkeintaan 6 °. Huomaa, että todelliselle op-vahvistimelle j \u003d 45 ° taajuudella f sisäänja taajuudella f T - 90 °. Siten korjatun op-vahvistimen työsignaalin sisäinen vaihesiirto HF-alueella voi saavuttaa 90 °.

Edellä tarkastellut OA: n parametrit ja ominaisuudet kuvaavat sitä ilman OOS-piirejä. Kuten kuitenkin todettiin, op-vahvistinta käytetään melkein aina OOS-piirien kanssa, mikä vaikuttaa merkittävästi sen suorituskykyyn.

Yleisimmin käytettyä op-vahvistinta käytetään käänteisissä ja ei-invertoivissa vahvistimissa. Kuvassa 6.7 on esitetty yksinkertaistettu kaaviokuva op-amp-invertoivasta vahvistimesta.

Kuva 6.7. Op-amp-käänteinen vahvistin

Vastus R1 on signaalilähteen sisäinen vastus Esimerkiksi, R оС: n avulla ОУ kuuluu ∥ООСН: n piiriin.

Ihanteellisella op-amp: lla jännite-ero tuloliittimissä pyrkii nollaan, ja koska ei-invertoiva tulo on kytketty yhteiseen väylään vastuksen R2 kautta, potentiaali pisteessä a on myös oltava nolla ("virtuaalinen nolla", "näennäinen maa"). Tuloksena voimme kirjoittaa: Minä g=I oseli Esimerkiksi/R 1 =–U ulos/R os... Täältä saamme:

K U inv = U ulos/Esimerkiksi = –R os/R 1 ,

nuo. ihanteellisella opampilla K U inv määräytyy ulkoisten vastusten arvojen suhteen ja ei riipu itse op-vahvistimesta.

Todellista op-vahvistinta varten on otettava huomioon sen tulovirta Minä sisääneli Minä g=I os+Minä sisään tai ( Esimerkiksi–U sisään)/R 1 =(U sisään–U ulos)/R os+U sisään/U-tulomissä U sisään - signaalijännite op-vahvistimen käänteisessä tulossa, ts. pisteessä a... Todellisesta OA: sta saamme:

On helppo osoittaa, että kun OOS-syvyys on yli 10, ts. K u ОУ/K U inv=F\u003e 10, laskuvirhe K U inv ihanteellisen opampin tapauksessa ei ylitä 10%, mikä riittää useimmissa käytännön tilanteissa.

Op-vahvistimen laitteiden vastusarvot eivät saisi ylittää megohmin yksiköitä, muuten vahvistimen epävakaa toiminta on mahdollista vuotovirtojen, op-amp-tulovirtojen jne. Vuoksi. Jos laskutoimituksen tuloksena arvo R os ylittää suositellun enimmäisarvon, on suositeltavaa käyttää T-muotoista OOS-piiriä, jonka kohtalaisilla vastusluokituksilla voit suorittaa vastaavan suuren resistanssin toiminnon R os (Kuva 6.7b). Tässä tapauksessa voit kirjoittaa:

Käytännössä sitä uskotaan usein R ampiaiset1 =R ampiaiset2 >>R ampiaiset3, ja määrä R 1 annetaan yleensä, joten R ampiaiset3 määritetään yksinkertaisesti.

Käänteisvahvistimen tuloimpedanssi op-vahvistimessa R sisään on suhteellisen pieni rinnakkaisen OOS: n määrittämä arvo:

R sisään = R 1 +(R os/K u ОУ + 1)∥R-tulo≈ R 1 ,

nuo. suurimmaksi osaksi K u ОУ tuloimpedanssi määritetään arvon perusteella R 1 .

Vahvistimen lähtöimpedanssin kääntäminen R ulos invtodellisessa op-vahvistimessa ei ole nollaa ja se määritetään arvona R out op ampja OOS-syvyys F.Jos F\u003e 10, voit kirjoittaa:

R ulos inv = R out op amp/F = R out op amp/K U inv/K u ОУ.

Op-amp: n LFC: n avulla voit edustaa käänteisen vahvistimen taajuusaluetta (katso kuva 6.6) ja

f VSP = f T/K U inv.

Rajassa, jonka saat K U inv\u003d 1, ts. hanki käänteinen toistin. Tässä tapauksessa saadaan vahvistimen vähimmäislähtöimpedanssi op-vahvistimessa:

R ulos pov = R out op amp/K u ОУ.

Todellisen op-vahvistimen vahvistimessa vahvistimen lähdössä U sisään\u003d 0 virhejännitettä on aina läsnä U oshluonut U cm ja A Minä sisään... Vähentämiseksi U osh pyrkii kohdistamaan op-vahvistimen tuloihin kytkettyjen vastusten ekvivalentit, ts. ottaa R 2 =R 1 ∥R os (katso kuva 6.7a). Jos tämä ehto täyttyy K U inv\u003e 10 voit kirjoittaa:

U osh ≈ U cm K U inv + Δ Minä R os.

Vähennä U osh mahdollista soveltamalla ylimääräistä esijännitettä ei-invertoivaan tuloon (käyttämällä ylimääräistä jakajaa) ja pienentämällä käytettyjen vastusten arvoja.

Harkitun invertoivan DCT: n perusteella on mahdollista luoda vaihtovirtavahvistin kytkemällä erotuskondensaattorit tuloon ja lähtöön, joiden nimellisarvot määritetään tietyn taajuus vääristymäkertoimen perusteella M n (katso alakohta 2.5).

Yksinkertaistettu kaaviokuva ei-invertoivasta op-amp-vahvistimesta on esitetty kuvassa 6.8.

Kuva 6.8. Ei-invertoiva op-amp-vahvistin

On helppo osoittaa, että ei-invertoivassa vahvistimessa op-vahvistin on POSN: n peitossa. Siltä osin kuin U sisään ja U os syötetään eri tuloihin, niin voit kirjoittaa ihanteellisen op-amp: n:

U sisään = U ulos R 1 /(R 1 + R os),

mistä ei-invertoivan vahvistimen jännitteen vahvistus:

K U noninv = 1 + R os/R 1 ,

K U noninv = 1 + |K U inv|.

Todelliseen op-vahvistimeen perustuvalle ei-invertoivalle vahvistimelle saadut lausekkeet ovat voimassa, kun OOS-syvyys F\u003e 10.

Ei-invertoiva vahvistimen tuloimpedanssi R ei sisällä suuri ja sen määrittelee syvä johdonmukainen OOS ja korkea arvo R-tulo:

R ei sisällä = R-tulo· F = R-tulo· K U ОУ/K U noninv.

Ei-invertoivan vahvistimen lähtöimpedanssi op-vahvistimessa määritellään kuten käänteisvahvistimelle, koska molemmissa tapauksissa jännite OOS pätee:

R ulos noninv = R outOU/F = R outOU/K U noninv/K U ОУ.

Toimintataajuuskaistan laajentaminen ei-invertoivassa vahvistimessa saavutetaan samalla tavalla kuin käänteisessä, ts.

f VSP = f T/K U noninv.

Seuraavan ehdon on täytyttävä kääntämättömän vahvistimen, kuten käänteisen, nykyisen virheen vähentämiseksi:

R g = R 1 ∥R os.

Ei-invertoivaa vahvistinta käytetään usein suurille R g (mikä on mahdollista suuren R ei sisällä), joten tämä ehto ei ole aina mahdollista johtuen vastuksen arvojen arvosta.

Yhteismoodisignaalin läsnäolo invertoivassa tulossa (lähetetty piirin kautta: ei-invertoiva op-amp-tulo ⇒ op-amp-ulostulo ⇒ R os ⇒ kääntämällä op-amp -tuloa) johtaa U osh, mikä on kyseessä olevan vahvistimen haitta.

NF-syvyyden kasvaessa se on mahdollista K U noninv\u003d 1, ts. ei-invertoivan toistimen hankkiminen, jonka kaavio on esitetty kuvassa 6.9.

Kuva 6.9. Ei-invertoiva toistin op-vahvistimessa

Tässä saavutetaan 100% POSR, joten tällä toistimella on suurin tulo ja pienin lähtöresistanssi, ja sitä käytetään, kuten mitä tahansa toistinta, sovitusvaiheena. Ei-käänteiselle toistimelle voit kirjoittaa:

U osh ≈ U cm + I vrt. R g ≈ I vrt. R g,

nuo. virhejännite voi olla melko suuri.

Harkitun ei-invertoivan DCA: n perusteella on myös mahdollista luoda vaihtovirtavahvistin kytkemällä estokondensaattorit tuloon ja lähtöön, joiden nimellisarvot määritetään tietyn taajuuden vääristymiskertoimen perusteella M n (katso alakohta 2.5).

Op-vahvistimiin perustuvien käänteisten ja ei-invertoivien vahvistimien lisäksi suoritetaan erilaisia \u200b\u200bohjausvahvistusvaihtoehtoja, joista joitain käsitellään jäljempänä.

ero (differentiaali) vahvistin , jonka kaavio on esitetty kuvassa 6.10.

Kuva 6.10. Differentiaalivahvistin op-vahvistimessa

Op-amp-erotusvahvistinta voidaan pitää yhdistelmänä käänteisistä ja ei-käänteisistä vahvistusvaihtoehdoista. Sillä U ulos ero vahvistin voidaan kirjoittaa:

U ulos = K U inv U sisään 1 + K U noninv U sisään 2 R 3 /(R 2 + R 3).

Yleensä, R 1 =R 2 ja R 3 =R osNäin ollen R 3 /R 2 =R os/R 1 =m... Laajentamalla voittojen arvoja saamme:

U ulos = m(U sisään 2 – U sisään 1),

Erityistapauksessa R 2 =R 3 saamme:

U ulos = U sisään 2 – U sisään 1 .

Viimeinen lauseke selittää selvästi kyseisen vahvistimen nimen alkuperän ja tarkoituksen.

Op-amp: iin perustuvassa erovahvistimessa, jossa on sama tulojännitteiden napaisuus, tapahtuu vaiheen sisäinen signaali, mikä lisää vahvistimen virhettä. Siksi erovahvistimessa on toivottavaa käyttää op-vahvistinta, jolla on suuri CMRR. Harkitun differentiaalivahvistimen haittoja ovat sisääntulovastusten eri arvot ja vaikeus säätää vahvistusta. Nämä vaikeudet poistuvat laitteista, joissa on useita op-vahvistimia, esimerkiksi differentiaalivahvistimessa, jossa on kaksi toistinta (kuva 6.11).

Kuva 6.11. Toistimien differentiaalivahvistin

Tämä piiri on symmetrinen ja sillä on samat tuloimpedanssit ja pieni virhejännite, mutta se toimii vain tasapainotetulla kuormalla.

Op-amp: n perusteella logaritminen vahvistin , jonka kaaviokuva on esitetty kuvassa 6.12.

Kuva 6.12 Op-amp-logaritminen vahvistin

VD-diodin pn-liitos on eteenpäin suuntautunut. Olettaen, että op-amp on ihanteellinen, voit tasata virrat Minä 1 ja Minä 2. Käyttämällä p-n-liitoksen I - V-ominaisuuden lauseketta ( Minä=Minä 0), on helppo kirjoittaa:

U sisään/R= Minä 0 ·,

josta muutosten jälkeen saamme:

U ulos = φ TLn ( U sisään/Minä 0 R) = φ T(ln U sisään - ln Minä 0 R),

mistä seuraa, että lähtöjännite on verrannollinen tulon logaritmiin ja termiin ln Minä 0 R on logaritmivirhe. On huomattava, että tässä lausekkeessa käytetään jännitteitä, jotka normalisoidaan yhdeksi voltiksi.

Diodin VD ja vastuksen R vaihtaminen johtaa antilogaritminen vahvistin .

Käänteinen ja käänteinen lisääjät op-vahvistimissa, joita kutsutaan myös summaaviksi vahvistimiksi tai analogisiksi lisäyksiksi. Kuva 6.13 esittää kaaviokuvan käänteisestä summaimesta, jossa on kolme tuloa. Tämä laite on eräänlainen käänteisvahvistin, jonka monet ominaisuudet ilmenevät myös käänteisessä summaimessa.

Kuva 6.13. Käänteinen summain op-vahvistimessa

U sisään 1 /R 1 + U sisään 2 /R 2 + U sisään 3 /R 3 = –U ulos/R os,

Saadusta lausekkeesta seuraa, että laitteen lähtöjännite on tulojännitteiden summa kerrottuna vahvistuksella K U inv... Kun R os=R 1 =R 2 =R 3 K U inv\u003d 1 ja U ulos=U sisään 1 +U sisään 2 +U sisään 3 .

Jos ehto täyttyy R 4 =R os∥R 1 ∥R 2 ∥R 3 nykyinen virhe on pieni ja se voidaan laskea kaavan avulla U osh=U cm(K U osh+1), missä K U osh=R os/(R 1 ∥R 2 ∥R 3) on virhesignaalin vahvistuskerroin, jolla on suurempi merkitys kuin K U inv.

Ei-käänteinen summain Se toteutetaan samalla tavalla kuin käänteinen summain, mutta siihen kannattaa käyttää op-vahvistimen ei-käänteistä tuloa analogisesti ei-invertoivan vahvistimen kanssa.

Kun vastus R korvataan kondensaattorilla C (kuva 6.14), saadaan laite nimeltä analoginen integraattori tai vain integraattori.

Kuva 6.14. OA-analoginen integraattori

Ihanteellisella op-amp: lla virrat voidaan rinnastaa Minä 1 ja Minä 2, josta se seuraa:

Integrointitarkkuus on sitä korkeampi, sitä enemmän K u ОУ.

Tarkasteltujen CU: iden lisäksi OA: ta käytetään useissa jatkuvissa laitteissa, joita käsitellään jäljempänä.

Korjaamalla taajuusominaisuuksia tarkoitamme muutosta LAFC: ssä ja LPFC: ssä tarvittavien ominaisuuksien saamiseksi op-amp-laitteista ja ennen kaikkea vakaan toiminnan varmistamiseksi. Op-vahvistinta käytetään yleensä OOS-piirien kanssa, mutta joissakin olosuhteissa signaalin taajuuskomponenttien lisävaiheen muutosten vuoksi OOS voi muuttua PIC: ksi ja vahvistin menettää vakauden. Koska OOS on hyvin syvä ( βK U\u003e\u003e 1), on erityisen tärkeää tarjota vaihesiirto tulo- ja lähtösignaalien välillä, jotta vältetään viritys.

Aiemmin, kuvassa 6.6, korjatulle op-vahvistimelle on esitetty LFC ja LPFC, jotka ovat muodoltaan samanlaisia \u200b\u200bkuin yhden vahvistusvaiheen LFC ja LPFC, joista voidaan nähdä, että suurin vaihesiirto φ<90° при K u ОУ\u003e 1, ja RF-vahvistuksen heikkenemisnopeus on 20dB / dec. Tällainen vahvistin on vakaa missä tahansa OOS-syvyydessä.

Jos op-vahvistin koostuu useista vaiheista (esimerkiksi kolmesta), joista jokaisen hajoamisnopeus on 20 dB / dec eikä sisällä korjauspiirejä, sen LAFC: llä ja LPFC: llä on monimutkaisempi muoto (kuva 6.15) ja sisältää epävakaiden värähtelyjen alueen.

Kuva 6.15. LAFC ja LPFC säätämättömästä op-vahvistimesta

Laitteiden vakaan toiminnan varmistamiseksi op-amp: lla käytetään sisäisiä ja ulkoisia korjauspiirejä, joiden avulla ne saavuttavat kokonaisvaiheen vaiheen avoimen OOS-piirin ollessa alle 135 ° suurimmalla toimintataajuudella. Tässä tapauksessa käy automaattisesti ilmi, että lasku K u ОУ on noin 20dB / hajoaa.

Sitä on kätevä käyttää kriteerinä laitteiden vakaudelle käyttöjärjestelmässä bode-testi , joka on muotoiltu seuraavasti: "Takaisinkytkentävahvistin on vakaa, jos sen desibelivahvistuslinja ylittää LOFC: n 20dB / dec roll-off -osiossa." Siten voimme päätellä, että op-vahvistimen taajuuskorjauspiirien tulisi tarjota hajoamisnopeus K U inv(K U noninv) HF: ssä noin 20 dB / hajoaa.

Taajuuden kompensointipiirit voidaan joko upottaa puolijohdekiteeseen tai luoda ulkoisten elementtien avulla. Yksinkertaisin taajuuskorjauspiiri suoritetaan kytkemällä riittävän suuri kondensaattori op-vahvistimen lähtöön. On välttämätöntä, että aikavakio τ cor=R ulos C cor oli yli 1 / 2π f sisään... Tässä tapauksessa suurtaajuussignaalit op-vahvistimen ulostulossa siirretään C-ytimelle ja toimintataajuuskaista kapenee, joista suurin osa on hyvin merkittävä, mikä on tämäntyyppisen korjauksen merkittävä haittapuoli. Tässä tapauksessa saatu LFC on esitetty kuvassa 6.16.

Kuva 6.16. Taajuuden korjaus ulkoisella kondensaattorilla

Lama K u ОУ tässä se ei ylitä 20dB / dec ja OA itsessään on vakaa, kun OOS otetaan käyttöön, koska φ ei \u200b\u200bkoskaan ylitä 135 °.

Integroivien (viivästyneiden korjausten) ja erilaisten (johtavien korjausten) tyyppien korjaavat piirit ovat täydellisempiä. Yleensä integroiva korjaustyyppi ilmenee samalla tavalla kuin korjaavan (kuormitus) kapasitanssin vaikutus. Korjaava RC-piiri on kytketty op-amp-vaiheiden väliin (kuva 6.17).

Kuva 6.17. Taajuuden korjauksen integroiva tyyppi

Vastus R1 on op-amp-vaiheen tuloimpedanssi, ja itse korjauspiiri sisältää R cor ja C cor. Tämän piirin aikavakion on oltava suurempi kuin minkä tahansa op-amp-vaiheen aikavakio. Koska korjauspiiri on yksinkertaisin yksilinkkinen RC-piiri, sen LFC: n kaltevuus on 20 dB / dec, mikä takaa vahvistimen vakaan toiminnan. Ja tässä tapauksessa korjauspiiri kaventaa vahvistimen toimintataajuuksien kaistanleveyttä, mutta laaja kaistanleveys ei silti tee mitään, jos vahvistin on epävakaa.

Op-vahvistimen vakaa toiminta suhteellisen laajalla kaistanleveydellä saadaan aikaan erilaistuvalla tyypin korjauksella. Tämän LFC: n ja LFC: n korjausmenetelmän ydin on, että RF-signaalit kulkevat op-vahvistimen sisällä ohittamalla kaskadien (tai elementtien) osan, jotka tarjoavat maksimaalisen K u op amp0, niitä ei amplifioida tai viivästytä vaiheessa. Tämän seurauksena RF-signaalit vahvistuvat vähemmän, mutta niiden pieni vaihesiirto ei johda vahvistimen vakauden menetykseen. Eriytyvän tyypin korjauksen toteuttamiseksi op-amp: n erityislähtöihin on kytketty korjauskondensaattori (kuva 6.18).

Kuva 6.18. Eriytyvän tyypin taajuuskorjaus

Tarkasteltujen korjaavien ketjujen lisäksi tunnetaan muita (katso esimerkiksi). Kun valitset korjausmenetelmiä ja niiden elementtien nimellisarvoja, viittaa esimerkiksi viitekirjallisuuteen.

Ei-invertoivassa vahvistimessa tulosignaali syötetään op-amp: n (+) ei-invertoivaan tuloon, tämä on suurin ero op-vahvistimen ei-invertoivan vahvistimen välillä. Tässä tapauksessa signaalilähde "näkee" op-vahvistimen äärettömän tuloimpedanssin. Nollapoikkeaman jännite on nolla, ja siksi op-vahvistimen invertoivan tulon on oltava samalla potentiaalilla kuin ei-invertoiva tulo. Op-amp-lähdön virta muodostaa vastuksen RG yli jännitehäviön, jonka tulisi olla yhtä suuri kuin tulojännite V IN.

Kuva: 1. Ei-invertoiva op-amp

Lähtöjännitteen V OUT ja vahvistuksen laskemiseksi käytetään jännitteenjakajan laskusääntöä:

Muunnoksen jälkeen saadaan voittoilmaisu seuraavassa muodossa:

On tärkeää huomata, että lauseke (2) sisältää vain passiivisten elementtien nimikkeet.
Jos vastuksen RG vastus valitaan paljon enemmän kuin R F, suhde (R F / R G) pyrkii nollaan, ja nollaresistanssin RF kohdalla lauseke (2) muunnetaan

Tässä tapauksessa ei-invertoiva vahvistin muuttuu puskuriksi (signaalin seuraaja), jolla on yhtenäisyysvahvistus, äärettömällä tulolla ja nollalähtöresistansseilla. Tässä tapauksessa vastus R G voidaan myös sulkea pois piiristä. Käytännössä jotkut op-vahvistimet voivat "palaa", kun ne kytketään päälle ilman vastusta R F. Tästä syystä tätä vastusta on läsnä monissa puskurimalleissa. Sen tehtävänä on suojata invertoiva tulo jännitepiikeiltä rajoittamalla virta turvalliselle tasolle. Tämän vastuksen yleisesti käytetty arvo on 20 kΩ. Vastus RF määrittää tyhjennyspalautteen vahvistinpiireissä vakauden ja sitä tarvitaan aina. Älä kuitenkaan ole laiska ja etsi op-vahvistimen datalehti. Jos sisällytystä kuvataan siellä kuten kuvassa. 2 - voit käyttää!

Kymmenentuhatta li-tie alkaa ensimmäisestä vaiheesta.
(Kiinalainen sananlasku)

Se oli illalla, ei ollut mitään tekemistä ... Ja niin yhtäkkiä halusin juottaa jotain. Jotain ... Elektroninen! .. Juote - niin juote. Siellä on tietokone, Internet on yhteydessä. Järjestelmän valinta. Ja yhtäkkiä käy ilmi, että suunnitellun kohteen järjestelmät ovat vaunu ja pieni kärry. Ja ne ovat kaikki erilaisia. Ei kokemusta, ei tarpeeksi tietoa. Kumpi valita? Jotkut niistä sisältävät jonkinlaisia \u200b\u200bsuorakulmioita, kolmioita. Vahvistimet ja jopa toiminnalliset ... Kuinka ne toimivat, ei ole selvää. Mahtava! .. Entä jos se palaa? Valitsemme yksinkertaisemman käyttämällä tuttuja transistoreita! Valitsimme, juotimme, käynnistimme ... HELP !!! Ei toimi!!! Miksi?

Koska "Yksinkertaisuus on pahempaa kuin varastaminen"! Se on kuin tietokone: nopein ja hienostunein - pelaaminen! Toimistotyöhön riittää yksinkertainenkin. Niin on transistoreilla. Ei riitä, että piiri juotetaan niihin. Sinun on myös pystyttävä määrittämään se. On liian paljon sudenkuoppia ja haravia. Ja tämä vaatii usein ei-lähtötason kokemusta. Joten mitä, luopua jännittävästä toiminnasta? Kaukana siitä! Sinun ei tarvitse pelätä näitä "kolmioita-suorakulmioita". Se osoittautuu toimivan heidän kanssaan, monissa tapauksissa, paljon helpommin kuin yksittäisten transistoreiden kanssa. JOS TIETÄT - MITEN!

Tässä on tämä: ymmärrämme kuinka operatiivinen vahvistin (op-amp tai OpAmp englanniksi) toimii, käsittelemme nyt. Tässä tapauksessa tarkastelemme hänen töitään kirjaimellisesti "sormilla", käytännössä ilman mitään kaavoja, paitsi ehkä isoisä Ohmin lakia lukuun ottamatta: "Virta piirin osan läpi ( Minä) on suoraan verrannollinen sen yli kulkevaan jännitteeseen ( U) ja on kääntäen verrannollinen sen vastukseen ( R)»:
I \u003d U / R. (1)

Ensinnäkin ei periaatteessa ole niin tärkeää, kuinka tarkasti op-vahvistin on järjestetty sisälle. Oletetaan vain, että se on "musta laatikko", jossa on jonkinlainen täyte. Tässä vaiheessa emme ota huomioon sellaisia \u200b\u200bop-amp-parametreja kuten "offset-jännite", "offset-jännite", "lämpötilan kulkeutuminen", "kohinan ominaisuudet", "yhteismoodin hylkäyssuhde", "syöttöjännitteen aaltoilun vaimennussuhde", "kaistanleveys" jne. Kaikki nämä parametrit ovat tärkeitä tutkimuksen seuraavassa vaiheessa, jolloin työn pääperiaatteet "asettuvat" päähäni, koska "se oli paperille tasaista, mutta unohti rotkot" ...

Oletetaan toistaiseksi, että op-amp: n parametrit ovat lähellä ihanteellisia, ja tarkastelemme vain sitä, mikä signaali on sen ulostulossa, jos signaaleja syötetään sen tuloihin.

Joten operatiivinen vahvistin (op-vahvistin) on DC-differentiaalivahvistin, jossa on kaksi tuloa (käänteinen ja ei-invertoiva) ja yksi lähtö. Niiden lisäksi op-vahvistimessa on virtajohdot: positiivinen ja negatiivinen. Nämä viisi havaintoa ovat saatavilla vuonna lähes minkä tahansa op-amp: n ja ovat välttämättömiä sen toiminnalle.

Op-amp: lla on valtava voitto, vähintään 50000 ... 100000, mutta todellisuudessa - paljon enemmän. Siksi ensimmäisenä likiarvona voidaan jopa olettaa, että se on yhtä suuri kuin ääretön.

Termi "ero" ("eri" käännetään englanniksi "ero", "ero", "ero") tarkoittaa, että op-vahvistimen lähtöpotentiaaliin vaikuttaa yksinomaan sen tulojen välinen potentiaalinen ero, aivan sama heidän ehdotonarvot ja napaisuus.

Termi "DC" tarkoittaa, että se vahvistaa op-amp-tulosignaaleja alkaen 0 Hz: stä. Op-amp: n vahvistamien signaalien ylempi taajuusalue (taajuusalue) riippuu monista syistä, kuten sen muodostamien transistoreiden taajuusominaisuuksista, op-ampia käyttämällä rakennetun piirin vahvistuksesta jne. Mutta tämä asia on jo sen alkuperäisen tutustumisen puitteissa, eikä sitä käsitellä tässä.

Op-amp: n tuloilla on erittäin suuri tuloimpedanssi, joka on kymmeniä / satoja megaohmia tai jopa gigaohmia (ja vain ikimuistoisissa K140UD1: ssä ja jopa K140UD5: ssä vain 30 ... 50 kOhm). Tulojen niin suuri impedanssi tarkoittaa, että ne käytännössä eivät vaikuta tulosignaaliin.

Siksi voimme olettaa, että lähentämällä teoreettista ideaalia laajasti nykyinen ei virtaa op-vahvistimen tuloihin ... Se - ensimmäinen tärkeä sääntö, jota sovelletaan analysoitaessa op-vahvistimen toimintaa. Muista hyvin, mitä se koskee vain oU itse, mutta ei järjestelmät sen sovelluksen kanssa!

Mitä termit "käänteinen" ja "kääntämätön" tarkoittavat? Minkälainen inversio määritetään ja millainen "eläin" tämä on - signaalin inversio?

Latinasta käännettynä yksi sanan "inversio" merkityksistä on "kääntyminen", "vallankaappaus". Toisin sanoen, inversio on peilikuva ( peilaus) signaalin suhteessa vaaka-X-akseliin(aika-akseli). Kuvassa Kuviossa 1 on esitetty useita monista mahdollisista signaalin inversiomuunnelmista, joissa suora (tulo) signaali on merkitty punaisella ja käännetty (ulostulo) signaali on sinisellä.

Kuva: 1 Signaalin kääntämisen ymmärtäminen

Erityisesti on huomattava, että nollaviivaan (kuten kuvassa 1, A, B) signaalin kääntäminen ei sidottu! Signaalit voivat olla käänteisiä ja epäsymmetrisiä. Esimerkiksi molemmat ovat vain positiivisten arvojen alueella (kuva 1, B), mikä on tyypillistä digitaalisignaaleille tai joissa on yksipolaarinen virtalähde (tästä keskustellaan myöhemmin), tai molemmat ovat osittain positiivisia ja osittain negatiivisilla alueilla (kuvat 1, B, E). Myös muut vaihtoehdot ovat mahdollisia. Tärkein ehto on heidän keskinäinen spekuliteetti suhteessa johonkin mielivaltaisesti valittuun tasoon (esimerkiksi keinotekoinen keskipiste, josta keskustellaan myös myöhemmin). Toisin sanoen, vastakkaisuus signaali ei myöskään ole ratkaiseva tekijä.

Op-ampeerit kuvataan kaavakuvissa eri tavoin. Ulkomailla OU: t kuvattiin aiemmin, ja nyt ne kuvataan usein tasakylkisenä kolmiona (kuva 2, A). Käänteinen tulo on miinusmerkki ja ei-käänteinen tulo on plusmerkki kolmion sisällä. Nämä symbolit eivät tarkoita lainkaan sitä, että potentiaalin tulisi olla positiivisempi tai negatiivisempi vastaavissa tuloissa kuin toisessa. Ne osoittavat yksinkertaisesti, kuinka lähtöpotentiaali reagoi tuloihin sovellettaviin potentiaaleihin. Tämän seurauksena ne voidaan helposti sekoittaa pistorasioihin, mikä voi olla odottamaton "rake", erityisesti aloittelijoille.

Kuva: 2 Ehdollisten graafisten kuvien variantit (UGO)
operatiiviset vahvistimet

Kotimaisten perinteisten graafisten kuvien järjestelmässä (UGO) ennen standardin GOST 2.759-82 (ST SEV 3336-81) voimaantuloa OU: t kuvattiin myös kolmion muodossa, vain käänteinen tulo - inversiosymbolina - ympyrässä lähdön ja kolmion leikkauspisteessä (kuva 2, B) ja nyt - suorakulmion muodossa (kuva 2, C).

Kun kaavioille määritetään op-vahvistin, käänteiset ja ei-invertoivat tulot voidaan vaihtaa, jos se on helpompaa, mutta perinteisesti käänteinen tulo näkyy ylhäällä ja ei-invertoiva tulo alhaalla. Virtanastat sijoitetaan yleensä yhdellä tavalla (positiivinen ylhäällä, negatiivinen alareunassa).

Op-vahvistimia käytetään melkein aina negatiivisen takaisinkytkennän (NF) piireissä.

Palaute on vaikutus syöttämällä osa vahvistimen lähtöjännitteestä sen tuloon, jossa se lisätään algebrallisesti (ottaen huomioon merkki) tulojännitteeseen. Signaalin summauksen periaatetta käsitellään jäljempänä. Riippuen siitä, mikä op-amp: n tulo, käänteinen vai ei-invertoiva, syötetään palautteella, erotetaan negatiivinen palaute (OOS), kun osa lähtösignaalista syötetään kääntyvään tuloon (kuva 3, A) tai positiivinen palaute (PIC), kun osa lähtösignaalia syötetään vastaavasti ei-invertoivaan tuloon (kuva 3, B).

Kuva: 3 Palauteformaation periaate (OS)

Ensimmäisessä tapauksessa, koska lähtö on käänteinen tuloon, se vähennetään syötteestä. Tämän seurauksena vaiheen kokonaisvahvistus pienenee. Toisessa tapauksessa se lisätään syötteeseen, vaiheen kokonaisvahvistusta lisätään.

Ensi silmäyksellä saattaa tuntua, että PIC: llä on positiivinen vaikutus, ja OOS on täysin hyödytön idea: miksi vähentää voittoaan? Juuri tätä yhdysvaltalaiset patenttiasiantuntijat ajattelivat, kun vuonna 1928 Harold S. Black yritti patentoi OOS. Uhraamalla vahvistuksen parannamme kuitenkin merkittävästi piirin muita tärkeitä parametreja, kuten sen lineaarisuutta, taajuusaluetta jne. Mitä syvempi OOS, sitä vähemmän koko piirin ominaisuudet riippuvat op-vahvistimen ominaisuuksista.

Mutta PIC: llä (ottaen huomioon oman valtavan vahvistuksensa op-vahvistimesta), on päinvastainen vaikutus piirin ominaisuuksiin ja kaikkein epämiellyttävin asia on, että se aiheuttaa itsensä herättämisen. Sitä käytetään tietysti myös tarkoituksella, esimerkiksi generaattoreissa, vertailijoissa, joilla on hystereesi (lisätietoja tästä myöhemmin), jne., Mutta yleensä sen vaikutus op-ampeereilla varustettujen piirien vahvistamiseen on melko negatiivinen ja vaatii erittäin huolellinen ja kohtuullinen analyysi, sen soveltaminen.

Koska OA: lla on kaksi tuloa, seuraavat päätyypit sen sisällyttämiseen ovat mahdollisia OUS: n avulla (kuva 4):

Kuva: 4 Perustoiminnot käyttöjärjestelmän kytkemiseksi päälle

ja) käänteinen (Kuva 4, A) - signaali syötetään invertoivaan tuloon, ja ei-invertoiva liitetään suoraan vertailupotentiaaliin (ei käytetty);

b) ei-käänteinen (Kuva 4, B) - signaali syötetään ei-invertoivaan tuloon ja kääntyvä liitetään suoraan vertailupotentiaaliin (ei käytetty);

sisään) ero (Kuva 4, B) - signaalit syötetään sekä tuloihin, käänteisiin että ei-käänteisiin.

Näiden järjestelmien toiminnan analysoimiseksi on otettava huomioon toinen Tärkein sääntö, jolle OA: n työ kuuluu: Operatiivisen vahvistimen lähdöllä on taipumus varmistaa, että sen tulojen välinen jänniteero on nolla.

Samalla kaikkien sanamuotojen tulisi olla tarpeellinen ja riittävärajoittaa tottelevien tapausten koko osajoukkoa. Edellä oleva muotoilu, kaikesta "klassisuudestaan" huolimatta, ei anna mitään tietoa siitä, mihin syötteisiin tuotos "pyrkii vaikuttamaan". Sen perusteella käy ilmi, että op-vahvistin näyttää tasoittavan jännitteensä tuloillaan, syöttäen jännitettä jostakin "sisältäpäin".

Jos tarkastelet huolellisesti kuvion 1 kaavioita. 4 voidaan nähdä, että OOS (Roosin kautta) aloitetaan kaikissa tapauksissa lähdöstä vain käänteiseen syötteeseen, mikä antaa meille syyn muotoilla sääntö uudelleen seuraavasti: Jännite päällä oOS: n peittämän op-vahvistimen ulostulolla on taipumus varmistaa, että käänteisen tulon potentiaali on yhtä suuri kuin ei-invertoivan tulon potentiaali.

Tämän määritelmän perusteella OA: n minkä tahansa kytkemisen päälle OOS: n kanssa "isäntä" on ei-invertoiva tulo ja "orja" on käänteinen.

Op-amp: n toimintaa kuvattaessa potentiaalia sen invertoivassa tulossa kutsutaan usein "virtuaaliseksi nollaksi" tai "virtuaaliseksi keskipisteeksi". Latinalaisen sanan "virtus" käännös tarkoittaa "kuvitteellista", "kuvitteellista". Virtuaalinen esine käyttäytyy lähellä samanlaisten aineellisen todellisuuden esineiden käyttäytymistä, ts. Tulosignaaleille (takaisinkytkennän vaikutuksesta) käänteisen tulon voidaan katsoa liittyvän suoraan samaan potentiaaliin, johon ei-invertoiva tulo on myös kytketty. "Virtuaalinen nolla" on kuitenkin vain erityistapaus, joka tapahtuu vain op-vahvistimen kaksisuuntaisella syötöllä. Kun käytetään unipolaarista virtalähdettä (josta keskustellaan jäljempänä) ja monissa muissa kytkentäjärjestelmissä, ei invertoimattomissa tai käänteisissä tuloissa ei ole nollaa. Siksi sovitaan, ettemme käytä tätä termiä, koska se häiritsee käyttöjärjestelmän periaatteiden alustavaa ymmärtämistä.

Tästä näkökulmasta analysoimme kuviossa 1 esitetyt kaaviot. 4. Samanaikaisesti analyysin yksinkertaistamiseksi oletamme, että syöttöjännitteet ovat edelleen kaksisuuntaisia, yhtä suuria (toisin sanoen ± 15 V) toistensa kanssa, keskipisteen (yhteinen väylä tai "maa") suhteellinen johon mitataan tulo- ja lähtöjännitteet. Lisäksi analyysi suoritetaan tasavirralla, koska vaihtuva vaihtosignaali kullakin ajanhetkellä voidaan myös esittää DC-arvojen näytteenä. Kaikissa tapauksissa palaute Roosin kautta tuodaan op-vahvistimen lähdöstä sen käänteiseen tuloon. Ainoa ero on siinä, missä tuloissa tulojännite on käytössä.

JA) Käänteinen päälle (kuva 5).

Kuva: 5 Op-amp: n toimintaperiaate käänteisessä yhteydessä

Potentiaali ei-invertoivassa tulossa on nolla, koska se on kytketty keskipisteeseen ("maahan"). Tulosignaali, joka on yhtä suuri kuin +1 V keskipisteen suhteen (GB: stä), syötetään tulovastuksen Rin vasempaan liittimeen. Oletetaan, että resistanssit Roos ja Rin ovat yhtä suuret keskenään ja ovat 1 kOhm (niiden kokonaisvastus on 2 kOhm).

Säännön 2 mukaan käänteisellä tulolla on oltava sama potentiaali kuin neutraalilla ei-invertoivalla tulolla, ts. 0 V. Siksi Riniin kohdistetaan jännite +1 V. Ohmin lain mukaan virta kulkee sen läpi. Minäsisään. \u003d 1 V / 1000 Ohm \u003d 0,001 A (1 mA). Tämän virran virtaussuunta näkyy nuolella.

Koska jakaja kytkee päälle Roosin ja Rinin, ja säännön 1 mukaan op-vahvistimen tulot eivät kuluta virtaa, jotta jännite olisi 0 V tämän jakajan keskipisteessä, jännitteen on oltava Roosin oikeaan terminaaliin miinus 1 V ja sen läpi virtaava virta Minäoos tulisi olla yhtä suuri kuin 1 mA. Toisin sanoen vasemman Rin-liittimen ja oikean Roos-liittimen väliin syötetään 2 V: n jännite, ja tämän jakajan läpi virtaava virta on 1 mA (2 V / (1 kΩ + 1 kΩ) \u003d 1 mA), ts. Minä sisään. = Minä oos .

Jos tuloon kohdistetaan negatiivinen jännite, op-vahvistimen lähtö on positiivinen jännite. Kaikki on sama, vain Roosin ja Rinin läpi kulkevan virran osoittavat nuolet ohjataan vastakkaiseen suuntaan.

Siten, jos Roosin ja Rinin luokitukset ovat samat, jännite op-vahvistimen ulostulossa on yhtä suuri kuin sen tulon jännite suuruudeltaan, mutta päinvastaisessa järjestyksessä käänteinen. Ja saimme käänteinen toistin ... Tätä piiriä käytetään usein, jos joudut kääntämään vastaanotetun signaalin käyttämällä piirejä, jotka ovat periaatteessa invertterit. Esimerkiksi logaritmiset vahvistimet.

Pidetään nyt Rin: n arvo 1 kOhm: na, lisätään vastus Roos 2 kOhm: iin samalla tulosignaalilla +1 V. Jakajan Roos + Rin kokonaisvastus kasvoi 3 kOhm: iin. Jotta 0 V: n potentiaali pysyisi keskipisteessään (yhtä suuri kuin ei-invertoivan tulon potentiaali), Roosin läpi täytyy kulkea sama virta (1 mA) kuin Rinin läpi. Siksi Roosin jännitteen pudotuksen (jännite op-amp-ulostulossa) pitäisi olla jo 2 V.Op-amp-ulostulossa jännite on miinus 2 V.

Korotetaan Roos-luokitus 10 kOhm: iin. Nyt jännite op-vahvistimen ulostulossa samoissa muissa olosuhteissa on jo 10 V. Viimeinkin saimme käänteinen vahvistin ! Sen lähtöjännite on suurempi kuin tulojännite (toisin sanoen vahvistus Ku) niin monta kertaa kuin vastus Roos on suurempi kuin vastus Rin. Niin paljon kuin olen vannonut, että en käytä kaavoja, näytetään silti se yhtälön muodossa:
Ku \u003d - Uout / Uin \u003d - Roos / Rin. (2)

Miinusmerkki murtoluvun edessä yhtälön oikealla puolella tarkoittaa vain, että lähtösignaali on käänteinen tulosignaalin suhteen. Eikä mitään muuta!

Lisätään nyt Roos-vastus 20 kOhm: iin ja analysoidaan mitä tapahtuu. Kaavan (2) mukaan, kun Ku \u003d 20 ja tulosignaali 1 V, lähdön jännitteen tulisi olla 20 V. Mutta sitä ei ollut siellä! Aikaisemmin oletimme, että op-vahvistimemme syöttöjännite on vain ± 15 V. Mutta edes 15 V ei voida saavuttaa (miksi tämä on hieman pienempi). "Et voi hypätä pään yläpuolelle (syöttöjännite)!" Piiriluokkien tällaisen väärinkäytön seurauksena op-vahvistimen lähtöjännite "lepää" syöttöjännitteellä (op-vahvistimen lähtö menee kyllästykseen). Virtaerojen tasapaino jakajan RoosRinin kautta ( Minäsisään. = Minäoos) on loukattu, invertoivassa tulossa näkyy potentiaali, joka eroaa ei-invertoivan tulon potentiaalista. Sääntö 2 lakkaa soveltamasta.

Tulo vastus käänteinen vahvistin yhtä suuri kuin vastus Rin, koska kaikki tulosignaalilähteen (GB) virta kulkee sen läpi.

Korvataan nyt vakio Roos muuttujalla, jonka nimellisarvo on esimerkiksi 10 kΩ (kuva 6).

Kuva: 6 Käänteisen muuttuvan vahvistuksen piiri

Liukusäätimen oikeassa (kaavion mukaan) asennossa vahvistus on Roos / Rin \u003d 10 kOhm / 1 kOhm \u003d 10. Siirtämällä Roos-liukusäädintä vasemmalle (vähentämällä sen vastusta) piirin vahvistus pienenee ja lopulta vasemmasta ääriasennostaan \u200b\u200bse on yhtä suuri kuin nolla, koska yllä olevan kaavan osoittimesta tulee nolla minkä tahansa nimittäjän arvo. Lähtö on myös nolla kaikille tulosignaalin arvoille ja napaisuuksille. Tätä käytetään usein äänisignaalin vahvistuspiireissä, kuten miksereissä, joissa vahvistusta on säädettävä nollasta.

B) Ei-käänteinen päälle (kuva 7).

Kuva: 7 Op-amp: n toimintaperiaate ei-käänteisessä yhteydessä

Vasen Rin-tappi on kytketty keskipisteeseen ("maa"), ja +1 V: n suuruinen tulosignaali syötetään suoraan ei-invertoivaan tuloon. Koska analyysin vivahteet "pureskellaan" yllä, kiinnitämme tässä huomiota vain merkittäviin eroihin.

Analyysin ensimmäisessä vaiheessa otamme myös vastukset Roos ja Rin yhtä suuriksi ja muodostavat 1 kOhm. Koska ei-invertoivassa tulossa potentiaali on +1 V, sitten säännön 2 mukaan saman potentiaalin (+1 V) on oltava kääntyvässä tulossa (esitetty kuvassa). Tätä varten Roos-vastuksen oikeassa liittimessä on oltava +2 V: n jännite (OA-lähtö). Minäsisään.ja Minäoos, yhtä suuri kuin 1 mA, virtaa nyt vastusten Roos ja Rin läpi vastakkaiseen suuntaan (osoittavat nuolilla). Me saimme sen ei-käänteinen vahvistin vahvistuksella 2, koska +1 V: n tulo tuottaa +2 V.

Outoa, eikö olekin? Luokitukset ovat samat kuin käänteisessä yhteydessä (ainoa ero on, että signaali syötetään toiseen tuloon), ja vahvistus on ilmeinen. Käsittelemme tätä vähän myöhemmin.

Nyt nostamme Roos-luokituksen 2 kOhm: iin. Virtojen tasapainon säilyttämiseksi Minäsisään. = Minäoos ja käänteisen tulon potentiaali on +1 V, op-vahvistimen lähdön tulisi olla jo +3 V. Ku \u003d 3 V / 1 V \u003d 3!

Jos verrataan Ku: n arvoja ei-invertoivaan yhteyteen käänteisen kanssa, samalla luokituksella Roos ja Rin, käy ilmi, että voitto on kaikissa tapauksissa yksi. Johdetaan kaava:
Ku \u003d Uout / Uin + 1 \u003d (Roos / Rin) + 1 (3)

Miksi tämä tapahtuu? Se on hyvin yksinkertaista! NFB toimii täsmälleen samalla tavalla kuin käänteisliitännän kanssa, mutta säännön 2 mukaan ei-invertoivan tulon potentiaali lisätään aina invertoivan tulon potentiaaliin ei-invertoivassa yhteydessä.

Joten, ei-inverttoivalla kytkennällä, et voi saada vahvistusta 1? Miksi ei - voit. Pienennetään Roos-nimellisarvoa samalla tavalla kuin analysoimme kuviota. 6. Kun sen arvo on nolla - oikosuljetaan lähtö invertoivalla tulolla (kuva 8, A) säännön 2 mukaisesti, lähdöllä on sellainen jännite, että invertoivan tulon potentiaali on yhtä suuri kuin ei-invertoiva tulo, eli +1 V. Saamme: Ku \u003d 1 V / 1 V \u003d 1 (!) No, koska käänteinen tulo ei kuluta virtaa eikä sen ja lähdön välillä ole potentiaalieroa, niin virtaa ei virtaa tässä piirissä.

Kuva: 8 Op-amp: n kytkentäkaavio jännitteen seuraajana

Rinistä tulee yleensä tarpeeton, koska se on kytketty rinnakkain kuorman kanssa, jolla op-vahvistimen lähdön pitäisi toimia, ja sen lähtövirta kulkee sen läpi täysin turhaan. Ja mitä tapahtuu, jos jätät Roosin, mutta poistat Rinin (kuva 8, B)? Sitten amplifikaatiokaavassa Ku \u003d Roos / Rin + 1 vastus Rin tulee teoriassa lähelle ääretöntä (todellisuudessa tietysti ei, koska levyssä on vuotoja, ja op-vahvistimen tulovirta, vaikka merkityksetön, on nolla. ei ole yhtä suuri) ja Roos / Rin-suhde on nolla. Kaavasta on jäljellä vain yksi: Ku \u003d + 1. Voitteko saada pienemmän vahvistuksen tälle piirille? Ei, vähemmän ei toimi missään olosuhteissa. Käyrän vahvistuskaavan "ylimääräistä" yksikköä ei voida välttää vuohella ...

Kun olemme poistaneet kaikki "ylimääräiset" vastukset, saamme piirin ei-käänteinen toistin esitetty kuvassa. 8, B.

Ensi silmäyksellä tällaisella järjestelmällä ei ole käytännön merkitystä: miksi tarvitsemme yhden ja jopa käänteisen "vahvistuksen" - mitä, et voi vain syöttää signaalia edelleen ??? Tällaisia \u200b\u200bjärjestelmiä käytetään kuitenkin melko usein ja tästä syystä. Säännön 1 mukaan virtaa ei virtaa op-amp-tuloihin, ts. tuloimpedanssi ei-invertoiva toistin on erittäin suuri - ne kymmenet, sadat ja jopa tuhannet megohmit (sama pätee piiriin kuvassa 7)! Mutta lähtöimpedanssi on hyvin pieni (Ohmin murtoluvut!). Op-amp-ulostulo puhaltaa kaikin voimin, yrittäen säännön 2 mukaisesti ylläpitää samaa potentiaalia käänteistulossa kuin ei-käänteisessä tulossa. Rajoitus on vain op-vahvistimen sallittu lähtövirta.

Mutta tästä hetkestä lähtien heilutamme hieman sivulle ja tarkastelemme op-amp-lähtövirtojen kysymystä hieman tarkemmin.

Useimmissa laajamittaisessa käytössä olevissa vahvistimissa tekniset parametrit osoittavat, että niiden lähtöön liitetyn kuorman vastusta ei pitäisi vähemmän 2 kΩ. Lisää - niin paljon kuin tarvitaan. Paljon pienemmälle luvulle se on 1 kOhm (K140UD…). Tämä tarkoittaa, että huonoimmissa olosuhteissa: suurin syöttöjännite (esimerkiksi ± 16 V tai yhteensä 32 V), lähtöjen ja yhden tehokiskojen väliin kytketty kuorma ja suurin vastakkaisen napaisuuden lähtöjännite, noin Kuormaan kohdistetaan 30 V, jonka läpi kulkeva virta on: 30 V / 2000 Ohm \u003d 0,015 A (15 mA). Ei niin vähän, mutta ei kovin paljon. Onneksi useimmissa yleiskäyttöisissä op-vahvistimissa on sisäänrakennettu ylivirtasuoja - tyypillisesti enintään 25 mA: n lähtövirta. Suojaus estää op-amp: n ylikuumenemisen ja vikaantumisen.

Jos syöttöjännite ei ole suurin sallittu, pienintä kuormitusvastusta voidaan vähentää suhteellisesti. Esimerkiksi kun jännite on 7,5 ... 8 V (yhteensä 15 ... 16 V), se voi olla 1 kOhm.

SISÄÄN) Ero päälle (kuva 9).

Kuva: 9 Op-amp: n toimintaperiaate differentiaaliliitännässä

Oletetaan siis, että samat Rin- ja Roos-arvot, jotka ovat yhtä suuria kuin 1 kOhm, samoja jännitteitä, jotka ovat yhtä suuria kuin +1 V, kohdistetaan piirin molempiin tuloihin (kuva 9, A). Koska vastuksen Rin molemmilla puolilla olevat potentiaalit ovat yhtä suuret (vastuksen poikki oleva jännite on 0), virtaa ei virtaa sen läpi. Tämä tarkoittaa, että vastuksen Roos läpi kulkeva virta on myös nolla. Eli nämä kaksi vastusta eivät suorita mitään toimintoa. Itse asiassa saimme itse asiassa ei-käänteisen toistimen (vertaa kuvaan 8). Vastaavasti lähtöön saadaan sama jännite kuin ei-invertoivassa tulossa, ts. +1 V. Vaihdetaan tulosignaalin napaisuus piirin käänteisessä tulossa (käännä GB1) ja käytetään miinus 1 V (kuva 9, B). Nyt Rin-liittimien väliin syötetään 2 V: n jännite ja virta kulkee sen läpi Minäsisään \u003d 2 mA (toivottavasti kuvaan yksityiskohtaisesti, miksi sitä ei enää tarvita?). Tämän virran kompensoimiseksi myös Roosin läpi täytyy virrata 2 mA: n virta. Ja tätä varten op-vahvistimen lähdön jännitteen on oltava +3 V.

Tässä ilmestyy ylimääräisen 1: n haitallinen "virne" ei-invertoivan vahvistimen vahvistuksen kaavassa. On käynyt ilmi, että tämän kanssa yksinkertaistettu differentiaalikytkentä, vahvistusero siirtää jatkuvasti lähtösignaalia potentiaalimäärällä ei-invertoivassa tulossa. Ongelma! "Vaikka sinua syödäänkin, sinulla on silti ainakin kaksi vaihtoehtoa." Tämä tarkoittaa, että meidän on jotenkin tasattava käänteisten ja ei-käänteisten sulkeumien voitot, jotta "neutralisoimme" tämän ylimääräisen yksikön.

Tätä varten sovelletaan tulosignaalia ei-invertoivaan tuloon ei suoraan, vaan jakajan Rin2, R1 kautta (kuva 9, B). Hyväksymme myös niiden nimellisarvot 1 kΩ. Nyt op-vahvistimen ei-invertoivassa (ja siten myös käänteisessä) tulossa on +0,5 V: n potentiaali, virta kulkee sen (ja Roosin) läpi Minäsisään = Minäoos \u003d 0,5 mA, jolle op-vahvistimen lähdön jännitteen on oltava 0 V. Fu-oo-oo! Olemme saavuttaneet mitä halusimme! Jos piirin molemmissa tuloissa olevat signaalit ovat yhtä suuret ja napaiset (tässä tapauksessa +1 V, mutta sama pätee miinus 1 V ja muille digitaalisille arvoille), op-amp: n lähtö ylläpitää nollajännite, joka on yhtä suuri kuin tulosignaalien välinen ero ...

Tarkistetaan tämä päättely soveltamalla negatiivisen napaisuuden signaali miinus 1 V invertoivaan tuloon (kuva 9, D). Jossa Minäsisään = Minäoos \u003d 2 mA, jonka lähdön on oltava +2 V. Kaikki vahvistettiin! Lähtötaso vastaa tulojen välistä eroa.

Tietysti, jos Rin1 ja Roos ovat yhtä suuret (vastaavasti Rin2 ja R1), emme saa voittoa. Tätä varten sinun on nostettava luokituksia Roos ja R1, kuten tehtiin analysoimalla aiempia käyttöjärjestelmän käynnistyksiä (en toista), ja tiukasti suhde havaitaan:

Roos / Rin1 \u003d R1 / Rin2. (neljä)

Joten mitä hyötyä tällaisesta osallisuudesta käytännössä on? Ja saamme upean ominaisuuden: lähtöjännite ei riipu tulosignaalien absoluuttisista arvoista, jos ne ovat yhtä suuria ja napaisia. Vain ero (differentiaali) signaali vastaanotetaan lähdössä. Tämä sallii hyvin pienten signaalien vahvistamisen häiriöitä taustalla, joka vaikuttaa yhtäläisesti molempiin tuloihin. Esimerkiksi signaali dynaamisesta mikrofonista 50 Hz: n teollisen taajuusverkon vastaanoton taustalla.

Tämä tynnyri hunajaa sisältää kuitenkin valitettavasti kärpän voiteessa. Ensinnäkin tasa-arvoa (4) on noudatettava erittäin tiukasti (jopa kymmenesosiin ja joskus jopa sadasosiin!). Muussa tapauksessa piirissä toimivat virrat ovat epätasapainossa, ja siksi erosignaalien ("antifaasiset") lisäksi vahvistetaan myös yhdistetyt ("vaiheen") signaalit.

Ymmärretään näiden termien ydin (kuva 10).

Kuva: 10 Vaihesiirtymä

Signaalin vaihe on arvo, joka kuvaa signaalijakson alkupisteen siirtymää suhteessa ajan alkuperään. Koska sekä aikalähde että jaksolähde valitaan mielivaltaisesti, yhden vaihe määräajoin signaalilla ei ole fyysistä merkitystä. Kuitenkin näiden kahden vaihe-ero määräajoin signaalit on määrä, jolla on fyysinen merkitys, se heijastaa yhden signaalin viivettä suhteessa toiseen. Sillä, mitä katsotaan kauden aluksi, ei ole väliä. Ajanjakson alkupiste voidaan ottaa nollaksi positiivisella kaltevuudella. Voit - enintään. Kaikki on voimaamme.

Kuvassa 9 punainen tarkoittaa alkuperäistä signaalia, vihreä - siirtynyt ¼ jaksolla suhteessa alkuperäiseen ja sininen - ½ jaksolla. Jos verrataan punaista ja sinistä käyrää kuvion käyriin. 2, B, niin voidaan nähdä, että ne ovat keskenään käänteinen... Siten "vaihesignaalit" ovat signaaleja, jotka osuvat keskenään kussakin pisteessä, ja "vaiheen vastaiset signaalit" ovat käänteinen suhteessa toisiinsa.

Samalla käsite inversiot laajempi kuin käsite vaihesiitä asti kun jälkimmäinen koskee vain säännöllisesti toistuvia jaksollisia signaaleja. Ja käsite inversiot sovellettavissa mihin tahansa signaaliin, mukaan lukien ei-jaksolliset signaalit, kuten äänisignaali, digitaalinen sekvenssi tai vakiojännite. Vastaanottaja vaihe oli tasainen arvo, signaalin on oltava jaksollinen ainakin jonkin ajanjakson ajan. Muuten sekä vaihe että jakso muuttuvat matemaattisiksi abstraktioiksi.

Toiseksi, käänteisillä ja ei-invertoivilla tuloilla differentiaaliliitännässä yhtäläisillä Roos \u003d R1 ja Rin1 \u003d Rin2 -arvoilla on erilaiset tulovastukset. Jos käänteisen tulon tulovastus määritetään vain Rin1-luokituksen perusteella, ei-invertoiva tulo määräytyy arvojen perusteella johdonmukaisesti käytössä Rin2 ja R1 (etkö ole unohtanut, että op-vahvistimen tulot eivät kuluta virtaa?). Yllä olevassa esimerkissä ne ovat vastaavasti 1 ja 2 kΩ. Ja jos korotamme Roosia ja R1: tä täysimittaisen vahvistinasteen saamiseksi, ero kasvaa vielä merkittävämmin: kun Ku \u003d 10 - vastaavasti sama 1 kOhm ja jopa 11 kOhm!

Valitettavasti käytännössä he asettavat yleensä nimitykset Rin1 \u003d Rin2 ja Roos \u003d R1. Tämä on kuitenkin hyväksyttävää vain, jos molempien tulojen signaalilähteet ovat hyvin matalat. lähtöimpedanssi... Muussa tapauksessa se muodostaa jakajan tämän vahvistusvaiheen tuloimpedanssin kanssa, ja koska tällaisten "jakajien" jakosuhde on erilainen, tulos on ilmeinen: differentiaalivahvistin, jolla on tällaiset vastusluokitukset, ei suorita tehtäväänsä estää yhteisen (yhdistetyt) signaalit tai suorita tämä toiminto huonosti ...

Yksi tapa ratkaista tämä ongelma voi olla op-vahvistimen käänteisiin ja ei-käänteisiin tuloihin kytkettyjen vastusten epätasa-arvo. Nimittäin, että Rin2 + R1 \u003d Rin1. Toinen tärkeä seikka on tasa-arvon tarkka noudattaminen (4). Yleensä tämä saavutetaan jakamalla R1 kahteen vastukseen - vakio, yleensä 90% halutusta nimellisarvosta ja muuttuja (R2), jonka vastus on 20% vaaditusta nimellisarvosta (kuva 11, A).

Kuva: 11 Tasauspyörästön tasausvaihtoehdot

Tapa on yleisesti hyväksytty, mutta taas tällä tasapainotusmenetelmällä, vaikkakin hieman, mutta ei-invertoivan tulon tulovastus muuttuu. Paljon vakaampi on variantti sisällyttämällä trimmausvastuksen (R5) sarjaan Roosin kanssa (kuva 11, B), koska Roos ei osallistu käänteisen tulon tulovastuksen muodostumiseen. Tärkeintä on pitää niiden nimellisarvojen suhde, samanlainen kuin vaihtoehto "A" (Roos / Rin1 \u003d R1 / Rin2).

Heti kun puhuimme differentiaalisesta liitännästä ja mainitsimme toistimet, haluaisin kuvata yhden mielenkiintoisen piirin (kuva 12).

Kuva: 12 Kytketty käänteinen / ei-invertoiva toistinpiiri

Tulosignaali syötetään samanaikaisesti piirin molempiin tuloihin (käänteinen ja ei-invertoiva). Kaikkien vastusten (Rin1, Rin2 ja Roos) arvot ovat yhtä suuret (tässä tapauksessa otamme niiden todelliset arvot: 10 ... 100 kOhm). OP-vahvistimen ei-invertoiva tulo SA-näppäimellä voidaan sulkea yhteiselle väylälle.

Avaimen suljetussa asennossa (kuva 12, A) vastus Rin2 ei osallistu piirin toimintaan (vain virta kulkee sen läpi "turhaan") Minäsisään2 signaalilähteestä yhteiseen väylään). Saamme kääntäjä vahvistuksella, joka on yhtä suuri kuin miinus 1 (katso kuva 6). Mutta SA-avaimen (kuva 12, B) avoimessa asennossa saamme ei-käänteinen toistin vahvistuksella +1.

Tämän järjestelmän toimintaperiaate voidaan ilmaista hieman eri tavalla. Kun SA on suljettu, se toimii käänteisenä vahvistimena, jonka vahvistus on yhtä suuri kuin miinus 1, ja kun se on auki - samaan aikaan (!) ja invertoivana vahvistimena, jonka vahvistus on miinus 1, ja ei-invertoivana vahvistimena, jonka vahvistus on +2, mistä: Ku \u003d +2 + (–1) \u003d +1.

Tässä muodossa tätä virtapiiriä voidaan käyttää, jos esimerkiksi suunnitteluvaiheessa tulosignaalin napaisuutta ei tunneta (esimerkiksi anturista, johon ei ole pääsyä ennen laitteen asetusten aloittamista). Jos kuitenkin avaimena käytetään transistoria (esimerkiksi kenttävaikutusta), ohjataan tulosignaalilla vertailija (puhumme siitä alla), sitten saamme synkroninen ilmaisin (synkroninen tasasuuntaaja). Tällaisen järjestelmän erityinen toteutus ylittää tietysti op-amp: n toiminnan alkuperäisen tutustumisen, emmekä tarkastele sitä tässä uudelleen.

Ja nyt katsotaan tulosignaalien summausperiaatetta (kuva 13, A) ja selvitetään samalla, mitä vastusten Rin ja Roos arvojen pitäisi olla todellisuudessa.

Kuva: 13 Käänteisen summaimen toimintaperiaate

Otetaan lähtökohtana jo edellä käsitelty käänteisvahvistin (kuva 5), \u200b\u200bvain emme yhdistä yhtä, vaan kahta tulovastusta Rin1 ja Rin2 op-vahvistimen tuloon. Toistaiseksi otamme "opetustarkoituksiin" kaikkien vastusten, myös Roosin, vastukset, jotka ovat yhtä suuria kuin 1 kOhm. Vasemmanpuoleisissa liittimissä Rin1 ja Rin2 syötetään tulosignaaleja, jotka ovat yhtä suuret kuin +1 V. 1 mA: n virrat kulkevat näiden vastusten läpi (osoittavat vasemmalta oikealle osoittavat nuolet). Jotta invertoivassa tulossa olisi sama potentiaali kuin ei-invertoivassa sisääntulossa (0 V), Roos-vastuksen läpi on virtattava tulovirran summa (1 mA +1 mA \u003d 2 mA), joka on yhtä suuri kuin tulovirta (1 mA +1 mA \u003d 2 mA). vastakkaiseen suuntaan osoittava nuoli (oikealta vasemmalle), jonka jännitteen on oltava miinus 2 V.

Sama tulos (lähtöjännite miinus 2 V) voidaan saada, jos +2 V syötetään invertterivahvistimen tuloon (kuva 5) tai Rin-arvo puolittuu, ts. jopa 500 ohmia. Lisätään vastukseen Rin2 kohdistettua jännitettä +2 V: iin (kuva 13, B). Lähdössä saadaan jännite miinus 3 V, joka on yhtä suuri kuin tulojännitteiden summa.

Tuloja ei voi olla kahta, vaan niin monta kuin haluat. Tämän piirin toimintaperiaate ei muutu tästä: lähtöjännite on joka tapauksessa suoraan verrannollinen algebralliseen summaan (ottaen huomioon merkki!) Opin invertoivaan tuloon kytkettyjen vastusten läpi kulkevien virtojen välillä -amp (käänteisesti verrannollinen luokituksiinsa) lukumäärästään riippumatta.

Jos kuitenkin käänteisen summaimen tuloihin syötetään +1 V: n ja miinus 1 V: n signaaleja (kuva 13, B), niiden läpi kulkevat virrat ovat vastakkaisiin suuntiin, ne kompensoivat toisiaan ja lähtö on tässä tapauksessa vastuksen Roos kautta virta. Toisin sanoen Roosia pitkin virtaava virta summataan algebrallisesti tulo virrat.

Tämä herättää myös tärkeän pisteen: vaikka toimisimme pienillä tulojännitteillä (1 ... 3 V), laajalle levinneen op-vahvistimen lähtö voisi hyvin tarjota tällaisen virran (1 ... 3 mA) Roos ja jotain muuta jäi jäljelle op-amp: n lähtöön liitetylle kuormalle. Mutta jos tulosignaalien jännite nostetaan suurimpaan sallittuun (lähellä syöttöjännitettä), käy ilmi, että koko lähtövirta menee Roosille. Kuormalle ei jää enää mitään. Ja kuka tarvitsee vahvistinasteen, joka toimii "itselleen"? Lisäksi vain 1 kΩ: n tulovastuksen arvot (vastaavasti, mikä määrittää käänteisen vahvistusvaiheen tulovastuksen) edellyttävät liian suuria virtoja virtaamaan niiden läpi, jotka kuormittavat voimakkaasti signaalilähdettä. Siksi todellisissa piireissä vastus Rin valitaan vähintään 10 kOhm, mutta edullisesti korkeintaan 100 kOhm, joten Roosia ei pitäisi asettaa liian suureksi tietyllä vahvistuskertoimella. Vaikka nämä arvot eivät ole absoluuttisia, vaan vain likimääräisiä, kuten sanotaan, "ensimmäisessä likiarvossa" - kaikki riippuu tietystä järjestelmästä. Joka tapauksessa ei ole toivottavaa, että Roosin läpi kulkee virta, joka ylittää 5 ... 10% tämän op-vahvistimen maksimilähtövirrasta.

Summatut signaalit voidaan myös soveltaa ei-invertoivaan tuloon. On käynyt ilmi ei-käänteinen summain... Periaatteessa tällainen piiri toimii täsmälleen samalla tavalla kuin käänteinen summain, jonka lähtö on signaali, joka on suoraan verrannollinen tulojännitteisiin ja kääntäen verrannollinen tulovastusten arvoihin. Käytännössä sitä käytetään kuitenkin paljon harvemmin, koska sisältää "haravat", jotka tulisi ottaa huomioon.

Koska sääntö 2 on voimassa vain invertoivalle tulolle, johon "virtuaalinen nollapotentiaali" vaikuttaa, ei-invertoivan tulon potentiaali on yhtä suuri kuin tulojännitteiden algebrallinen summa. Siksi yhdessä tulossa käytettävissä oleva tulojännite vaikuttaa muihin tuloihin syötettyyn jännitteeseen. Ei-käänteisessä tulossa ei ole "virtuaalista potentiaalia"! Tämän seurauksena on käytettävä muita piiritemppuja.

Toistaiseksi olemme harkinneet OA: n ja OOS: n mukaisia \u200b\u200bpiirejä. Mitä tapahtuu, jos palaute poistetaan kokonaan? Tässä tapauksessa saamme vertailija (Kuva 14), eli laite, joka vertaa absoluuttisessa arvossa kahta potentiaalia syötteissään (englanninkielisestä sanasta vertailla - vertailla). Lähtökohdassaan jännite lähestyy yhtä syöttöjännitettä sen mukaan, kumpi signaaleista on suurempi kuin toinen. Tyypillisesti tulosignaali syötetään yhteen tuloista ja toiseen tasajännitteeseen, johon sitä verrataan (ns. "Vertailujännite"). Se voi olla mikä tahansa, mukaan lukien yhtä suuri kuin nolla potentiaalia (kuva 14, B).

Kuva: 14 Op-amp: n kytkentäkaavio vertailijana

Kaikki ei kuitenkaan ole niin hyvää "Tanskan kuningaskunnassa" ... Ja mitä tapahtuu, jos tulojen välinen jännite on nolla? Teoriassa myös tuotoksen tulisi olla nolla, mutta todellisuudessa - ei koskaan... Jos yhden sisääntulon potentiaali ylittää ainakin jonkin toisen potentiaalin, niin se riittää kaoottisille jännitteen ylijännitteille lähdössä johtuen satunnaisista häiriöistä, jotka aiheutuvat vertailijan sisääntuloista.

Todellisuudessa mikä tahansa signaali on "meluisa", koska ihanteita ei voi olla määritelmän mukaan. Ja alueella, joka on lähellä tulojen potentiaalien tasa-arvopistettä, lähtösignaalien purkaus ilmestyy vertailijan lähtöön yhden selkeän kytkennän sijaan. Tämän ilmiön torjumiseksi otetaan usein käyttöön vertailupiiri hystereesi luomalla heikko positiivinen PIC lähdöstä ei-invertoivaan tuloon (kuva 15).

Kuva: 15 Hystereesin toimintaperiaate vertailussa PIC: n vuoksi

Analysoidaan tämän järjestelmän toimintaa. Sen syöttöjännitteet ovat ± 10 V (tasaiseen laskentaan). Vastus Rin on 1 kOhm ja Rpos on 10 kOhm. Keskipistepotentiaali valitaan käänteistuloon syötettäväksi vertailujännitteeksi. Punainen käyrä osoittaa vasempaan huuhtelutappiin saapuvan tulosignaalin (tulo järjestelmät vertailija), sininen on potentiaali op-vahvistimen ei-invertoivassa tulossa ja vihreä on lähtösignaali.

Vaikka tulosignaalilla on negatiivinen napaisuus, lähtö on negatiivinen jännite, joka Rpos: n kautta lisätään tulojännitteeseen kääntäen verrannollinen vastaavien vastusten arvoihin. Tämän seurauksena ei-invertoivan tulon potentiaali koko negatiivisten arvojen alueella on 1 V (absoluuttinen arvo) korkeampi kuin tulosignaalin taso. Heti kun ei-invertoivan tulon potentiaali on yhtä suuri kuin invertoivan potentiaalin (tulosignaalille se on + 1 V), op-vahvistimen lähdössä oleva jännite alkaa siirtyä negatiivisesta napaisuudesta positiiviseksi. Ei-invertoivan tulon kokonaispotentiaali alkaa lumivyöry siitä tulee vielä positiivisempi tukemalla tätä vaihtoprosessia. Tämän seurauksena vertailija ei yksinkertaisesti "huomaa" merkityksettömiä tulo- ja vertailusignaalien kohinavaihteluita, koska ne ovat monta suuruusluokkaa pienempiä kuin kuvattu potentiaalin "askel" ei-invertoivassa tulossa vaihdettaessa .

Kun tulosignaali pienenee, vertailulähtösignaalin käänteinen kytkentä tapahtuu tulojännitteellä miinus 1 V. Tämä on ero tulosignaalitasojen välillä, jotka johtavat vertailulähdön vaihtamiseen, joka on tapauksessamme 2 V yhteensä, ja sitä kutsutaan hystereesi... Mitä suurempi vastus Rpos on suhteessa Riniin (sitä pienempi PIC-syvyys), sitä pienempi kytkentähystereesi. Joten Rpos \u003d 100 kΩ: lla se on vain 0,2 V ja Rpos \u003d 1 MΩ - 0,02 V (20 mV). Hystereesi (PIC-syvyys) valitaan vertailijan todellisten toimintaolosuhteiden perusteella tietyssä piirissä. Missä ja 10 mV on paljon, ja missä - ja 2 V ei riitä.

Valitettavasti kaikkia op-amp-vahvistimia ei kaikissa tapauksissa voida käyttää vertailijana. On olemassa erikoistuneita vertailumikropiirejä, jotka on suunniteltu vastaamaan analogisia ja digitaalisia signaaleja. Jotkut niistä ovat erikoistuneet kytkemään digitaalisiin TTL-mikropiireihin (597CA2), jotkut - digitaalisiin ECL-mikropiireihin (597CA1), mutta useimmat ovat ns. "Laajan sovelluksen vertailijat" (LM393 / LM339 / K554CA3 / K597CA3). Niiden suurin ero op-vahvistimesta on lähtöasteen erityislaitteessa, joka on tehty avoimelle kollektoritransistorille (kuva 16).

Kuva: 16 Tulosvaihe yleiskäyttöisille vertailijoille
ja sen yhteys kuormitusvastukseen

Tämä edellyttää ulkoisten laitteiden pakollista käyttöä kuormitusvastus (R1), jota ilman lähtösignaali ei yksinkertaisesti pysty fyysisesti muodostamaan korkeaa (positiivista) lähtötasoa. Jännite + U2, johon kuormitusvastus on kytketty, voi olla erilainen kuin itse vertailumikropiirin syöttöjännite + U1. Tämän avulla voit yksinkertaisesti antaa haluamasi lähtötason - olipa se sitten TTL tai CMOS.

Toistaiseksi olemme tarkastelleet piirejä, joissa tulosignaali tuli sisääntuloon (tuloihin) Rinin kautta, ts. he olivat kaikki muuntimet tulo jännite sisään viikonloppu jännite sama. Tässä tapauksessa tulovirta virtasi Rinin läpi. Ja mitä tapahtuu, jos sen vastus otetaan nollaksi? Piiri toimii samalla tavalla kuin edellä mainittu käänteisvahvistin, vain signaalilähteen (Rout) lähtöresistanssi toimii Rin: nä, ja saamme muunnin tulo nykyinen sisään viikonloppu jännite (Kuva 17).

Kuva: 17 Virta-jännite-muunninpiiri op-vahvistimessa

Koska käänteisen tulon potentiaali on sama kuin ei-invertoivalla tulolla (tässä tapauksessa se on yhtä suuri kuin "virtuaalinen nolla"), koko tulovirta ( Minäsisään) virtaa Roosin läpi signaalilähdelähdön (G) ja op-amp-lähdön välillä. Tällaisen piirin tuloimpedanssi on lähellä nollaa, mikä tekee mahdolliseksi rakentaa sen pohjalle mikro / milliammetrejä, jotka käytännössä eivät vaikuta mitatun piirin läpi virtaavaan virtaan. Ehkä ainoa rajoitus on op-vahvistimen sallittu tulojännitealue, jota ei pidä ylittää. Sen avulla voit myös rakentaa esimerkiksi lineaarisen muuntimen valodiodivirrasta jännitteeksi ja moniksi muiksi piireiksi.

Tutkimme op-vahvistimen toiminnan perusperiaatteita sen sisällyttämisen eri järjestelmissä. Yksi tärkeä kysymys on edelleen: heidän ruokaa.

Kuten edellä mainittiin, op-vahvistimessa on tyypillisesti vain 5 nastaa: kaksi tuloa, lähtö ja kaksi tehonasta, positiivinen ja negatiivinen. Yleisessä tapauksessa käytetään bipolaarista virtalähdettä, ts. Virtalähteessä on kolme potentiaalinapaa: + U; 0; –U.

Harkitse jälleen kerran huolellisesti kaikkia yllä olevia lukuja ja huomaa, että erillinen keskipisteen lähtö op-vahvistimessa EI ! Jotta heidän sisäiset piirinsä toimisivat, sitä ei yksinkertaisesti tarvita. Joissakin piireissä ei-invertoiva tulo kytkettiin keskipisteeseen, mutta tämä ei ole sääntö.

Näin ollen ylivoimainen useimmat modernit op-vahvistimet on suunniteltu toimittamaan UNIPOLAARINEN jännitystä! Esiin tulee luonnollinen kysymys: "Miksi sitten tarvitsemme kaksisuuntaista ravintoa", jos kuvaamme sitä niin sinnikkäästi ja kadehdittavan johdonmukaisesti piirustuksissa?

On käynyt ilmi, että se on vain erittäin mukavasti käytännön tarkoituksiin seuraavista syistä:

A) Varmistaaksesi riittävän virran ja lähtöjännitteen heilahtelun kuorman yli (kuva 18).

Kuva: 18 Lähtövirran virtaus kuorman läpi erilaisilla op-vahvistimen syöttövaihtoehdoilla

Toistaiseksi emme ota huomioon kuvassa esitettyjen piirien tulo- (ja OOS) piirejä ("musta laatikko"). Otetaan itsestäänselvyytenä, että tuloon syötetään jonkinlainen tulo-sinimuotoinen signaali (musta sinimuotoinen kaavioissa) ja lähtö on sama sinimuotoinen signaali, joka on vahvistettu kaavioissa olevan sinimuotoisen tulosivun suhteen).

Kun kuorma on kytketty, Rload. op-amp: n lähdön ja virtalähteiden (GB1 ja GB2) liitännän keskipisteen välillä - kuva. 18, A, kuorman läpi kulkeva virta kulkee symmetrisesti keskipisteen (punaiset ja siniset puoliaallot) ympäri, ja sen amplitudi on suurin ja jännitteen amplitudi kuormituksella. on myös suurin mahdollinen - se voi saavuttaa melkein syöttöjännitteet. Vastaavan napaisuuden virtalähteestä tuleva virta suljetaan op-vahvistimen Rload kautta. ja virtalähde (punaiset ja siniset viivat, jotka osoittavat virran vastaavassa suunnassa).

Koska op-amp-virtalähteiden sisäinen vastus on hyvin pieni, kuorman läpi kulkevaa virtaa rajoittaa vain sen vastus ja op-amp: n suurin lähtövirta, joka on tyypillisesti 25 mA.

Kun op-vahvistin toimitetaan unipolaarisella jännitteellä, yhteinen bussi yleensä valitaan virtalähteen negatiivinen (miinus) napa, johon toinen kuormalähtö on kytketty (kuva 18, B). Nyt kuorman läpi kulkeva virta voi virrata vain yhteen suuntaan (näkyy punaisella viivalla), toisella suunnalla ei yksinkertaisesti ole mistä tulla. Toisin sanoen kuorman läpi kulkeva virta muuttuu epäsymmetriseksi (sykkiväksi).

On mahdotonta sanoa yksiselitteisesti, että tämä vaihtoehto on huono. Jos kuorma on esimerkiksi dynaaminen pää, niin se on yksiselitteisesti huono sille. On kuitenkin monia sovelluksia, kun kuorman yhdistäminen op-vahvistimen lähdön ja yhden tehokiskon välille (yleensä negatiivinen napaisuus) on paitsi hyväksyttävä myös ainoa mahdollinen.

Jos on kuitenkin varmistettava kuorman läpi kulkevan virran symmetria unipolaarisella virtalähteellä, on tarpeen eristää se galvaanisesti op-vahvistimen lähdöstä galvaanisella kondensaattorilla C1 (kuva 18, B).

B) Antaa tarvittavan virran invertoivalle tulolle ja siteet tulosignaalit joillekin mielivaltaisesti valittu taso, hyväksytty referenssille (nolla) - käyttöjärjestelmän toimintatilan asettaminen tasavirralla (kuva 19).

Kuva: 19 Tulosignaalilähteen kytkeminen eri op-amp-syöttövaihtoehdoilla

Harkitsemme nyt vaihtoehtoja tulolähteiden kytkemiseksi, lukuun ottamatta kuorman kytkentää.

Käänteisten ja ei-invertoivien tulojen liittäminen virtalähteen liitännän keskipisteeseen (kuva 19, A) otettiin huomioon edellisten kaavioiden analyysissä. Jos ei-invertoiva tulo ei kuluta virtaa ja yksinkertaisesti hyväksyy keskipisteen potentiaalin, niin sarjaan kytkettyjen signaalilähteiden (G) ja Rin kautta virta virtaa sulkeutuen vastaavan virtalähteen läpi! Ja koska niiden sisäiset resistanssit ovat merkityksettömiä verrattuna tulovirtaan (monta suuruusluokkaa pienempi kuin Rin), se ei käytännössä vaikuta syöttöjännitteeseen.

Siten op-vahvistimen unipolaarisella virtalähteellä on mahdollista muodostaa melko rauhallisesti sen ei-invertoivaan tuloon syötetty potentiaali käyttämällä jakajaa R1R2 (kuva 19, B, C). Tämän jakajan tyypilliset vastusluokitukset ovat 10 ... 100 kΩ, ja alempi (kytketty yhteiseen negatiiviseen väylään) on erittäin toivottavaa, että kondensaattori siirtää sitä 10 ... 22 μF, jotta voidaan vähentää merkittävästi syöttöjännitteen aaltoilu tällaisten potentiaalien suhteen keinotekoinen keskipiste.

Mutta on erittäin toivottavaa liittää signaalilähde (G) tähän keinotekoiseen keskipisteeseen saman tulovirran takia. Arvioidaan. Jopa jakoluokituksilla R1R2 \u003d 10 kΩ ja Rin \u003d 10 ... 100 kΩ, tulovirta Minäsisään on parhaimmillaan 1/10 ja pahimmillaan - jopa 100% jakajan läpi kulkevasta virrasta. Tämän seurauksena potentiaali ei-invertoivassa tulossa yhdessä (vaiheessa) tulosignaalin kanssa "kelluu" samalla määrällä.

Tulojen keskinäisen vaikutuksen eliminoimiseksi DC-signaaleja vahvistettaessa tällaisella kytkennällä, vastusten R3R4 (kuva 19, B) muodostaman keinotekoisen keskipisteen erillinen potentiaali tulisi järjestää signaalilähteelle, tai jos vaihtosignaalia vahvistetaan, signaalilähde tulisi eristää galvaanisesti käänteisestä sisääntulokondensaattorista C2 (kuva 19, B).

On huomattava, että edellä olevissa kaavioissa (kuvat 18, 19) oletimme oletusarvoisesti, että lähtösignaalin tulisi olla symmetrinen joko virtalähteiden keskipisteen tai keinotekoisen keskipisteen suhteen. Todellisuudessa tämä ei ole aina välttämätöntä. Melko usein haluat, että lähtösignaalilla on pääosin joko positiivinen tai negatiivinen napaisuus. Siksi ei ole ollenkaan välttämätöntä, että virtalähteen positiivinen ja negatiivinen polariteetti ovat absoluuttisesti yhtä suuret. Yksi niistä voi olla absoluuttisesti merkittävästi pienempi kuin toinen - vain op-vahvistimen normaalin toiminnan varmistamiseksi.

Esiin tulee luonnollinen kysymys: "Kuinka tarkalleen?" Vastataksemme siihen tarkastellaan lyhyesti op-amp-tulo- ja lähtösignaalien sallittuja jännitealueita.

Minkään op-vahvistimen lähtöpotentiaali ei voi olla suurempi kuin positiivinen syöttökisko ja pienempi kuin negatiivinen syöttökisko. Toisin sanoen lähtöjännite ei voi ylittää syöttöjännitteitä. Esimerkiksi OPA277-op-vahvistimessa lähtöjännite, jonka kuormitusvastus on 10 kOhm, on pienempi kuin positiivisen syöttökiskon jännite 2 V ja negatiivisen syöttökiskon jännite 0,5 V. Näiden "kuolleiden alueiden" leveys on lähtöjännite, jota op-vahvistimen lähtö ei voi saavuttaa, riippuu sarjakertoimista, kuten lähtövaiheen piiristä, kuormitusvastuksesta jne.). On op-vahvistimia, joilla on minimaalinen kuollut vyöhyke, kuten 50 mV syöttökiskojännitteeseen 10 kΩ: n kuormalla (OPA340: lle), tätä ominaisuutta kutsutaan kiskosta kiskoon (R2R).

Toisaalta laajalle levinneille op-ampeereille tulosignaalit eivät myöskään saisi ylittää syöttöjännitettä, ja joillekin niiden tulisi olla pienempiä 1,5 ... 2 V: lla. tuloportaan piirit (esimerkiksi sama LM358 / LM324), joka voi toimia paitsi negatiivisen virtalähteen tasolta, mutta jopa "vähentää" sen 0,3 V: lla, mikä helpottaa huomattavasti niiden käyttöä unipolaarisen virtalähteen kanssa yhteinen negatiivinen kisko.

Katsotaanpa vihdoin katsomaan ja tuntea nämä "hämähäkkivirheet". Voit jopa haistaa ja nuolla. Saanen. Harkitse heidän yleisimpiä vaihtoehtojaan aloittelijoille radioamatööreille. Lisäksi, jos joudut purkamaan op-vahvistimen vanhasta laitteesta.

Vanhojen mallien op-amp: lle ylimääräisten johtimien läsnäolo oli ominaista ilman, että tarvitaan taajuuskorjaukseen ulkoisia piirejä itsensä herättämisen estämiseksi. Tämän vuoksi jotkut op-vahvistimet eivät edes "sopineet" 8-johtimiseen pakkaukseen (kuva 20, A), ja ne tehtiin 12-lyijyisistä pyöreistä metallilasista, esimerkiksi K140UD1, K140UD2, K140UD5 (kuva. 20, B) tai c 14-nastaiset DIP-paketit, esimerkiksi K140UD20, K157UD2 (kuva 20, B). Lyhenne DIP on lyhenne englanninkielisestä ilmaisusta "Dual In line Package" ja se käännetään nimellä "kaksipuolinen paketti".

Pyöreää metallilasikoteloa (kuva 20, A, B) käytettiin päätuotteena tuotuille op-vahvistimille noin 70-luvun puoliväliin saakka ja kotimaisille op-vahvistimille - 80-luvun puoliväliin asti ja sitä käytetään nyt -nimeltään. "Sotilaalliset" sovellukset ("5. hyväksyntä").

Joskus kotimaiset op-vahvistimet sijoitettiin nykyään melko "eksoottisiin": 15-lyijyinen suorakulmainen metallilasi hybridille K284UD1 (kuva 20, D), jossa avain on kotelon 15. lisäjohto ja muut . En kuitenkaan henkilökohtaisesti ole koskaan tavannut tasomaisia \u200b\u200b14-napaisia \u200b\u200bpaketteja (kuva 20, D) op-vahvistimen sijoittamiseksi niihin. Niitä käytettiin digitaalisiin mikropiireihin.

Kuva: 20 Kotimaisten operatiivisten vahvistimien kotelot

Nykyaikaiset op-vahvistimet sisältävät suurimmaksi osaksi korjauspiirejä suoraan sirulle, mikä mahdollisti pääsyn vähimmäismäärällä nastoja (esimerkkinä - 5-nastainen SOT23-5 yhdelle op-vahvistimelle - kuva 23). Tämä mahdollisti kahden tai neljän täysin itsenäisen (lukuun ottamatta yleisiä virtapiikkejä) sijoittamisen yhteen kiteeseen tehtyihin vahvistimiin.

Kuva: 21 kaksirivistä muovikoteloa nykyaikaisista lähtöasennetuista vahvistimista (DIP)

Joskus löydät op-vahvistimia, jotka sijaitsevat yksirivisissä 8-johtoisissa (kuva 22) tai 9-johtoisissa paketeissa (SIP) - K1005UD1. Lyhenne SIP on lyhenne englanninkielisestä ilmaisusta "Single In line Package" ja se käännetään nimellä "yksipuolinen paketti".

Kuva: 22 yksirivinen muovikotelo kaksoisoperaattoreille lähtöasennusta varten (SIP-8)

Ne suunniteltiin minimoimaan levyn jalanjälki, mutta valitettavasti he olivat myöhässä: tähän mennessä SMD (Surface Mounting Device) -paketit olivat yleistyneet juottamalla suoraan levyn raiteille (kuva 23). Aloittelijoille niiden käyttö aiheuttaa kuitenkin merkittäviä vaikeuksia.

Kuva: 23 Kotelot nykyaikaisille tuoduille pinta-asennettaville vahvistimille (SMD)

Hyvin usein valmistaja voi "pakata" yhden ja saman mikropiirin eri tapauksissa (kuva 24).

Kuva: 24 Vaihtoehdot saman mikropiirin sijoittamiseksi eri tapauksissa

Kaikkien mikropiirien tapit on numeroitu peräkkäin, laskettu ns. "Avain" ilmaisee tapin numeron 1 sijainnin (kuva 25). SISÄÄN minkä tahansa jos järjestät kotelon johtimien kanssa työntää, niiden numerointi nousevassa järjestyksessä menee vs. myötäpäivään!

Kuva: 25 op-vahvistinta
eri rakennuksissa (pinout), ylhäältä katsottuna;
numeroinnin suunta näytetään nuolilla

Pyöreissä metallilasikoteloissa avain on sivupalkin muotoinen (kuva 25, A, B). Tämän avaimen sijainnista valtavat "haravat" ovat mahdollisia! Kotimaisissa 8-kytkentäisissä tapauksissa (302.8) avain sijaitsee ensimmäistä päätettä vastapäätä (kuva 25, A) ja tuodussa TO-5: ssä - kahdeksatta terminaalia vastapäätä (kuva 25, B). 12-kytkentäisissä tapauksissa, sekä kotimaisissa (302,12) että tuotuissa, avain sijaitsee välillä ensimmäinen ja 12. päätelmä.

Yleensä käänteinen tulo, sekä pyöreässä metallilasissa että DIP-tapauksissa, kytketään 2. nastaan, ei-invertoiva tulo 3., ulostulo 6., miinus virtalähde 4. ja teho tarjonta plus 7. OU: n K140UD8, K574UD1 pinoutissa on kuitenkin poikkeuksia (yksi mahdollinen "rake"!). Niissä nastojen numerointia siirretään yksi vastapäivään verrattuna useimpien muiden tyyppien yleisesti hyväksyttyyn, ts. ne on kytketty päätelaitteisiin, kuten tuotuihin tapauksiin (kuva 25, B), ja numerointi vastaa kotimaisia \u200b\u200b(kuva 25, A).

Viime vuosina suurin osa käyttöjärjestelmän "kotitalouksien käytöstä" alkoi sijoittaa muovikoteloihin (kuvat 21, 25, V-D). Näissä tapauksissa avain on joko syvennys (piste) ensimmäistä tapia vastapäätä tai aukko kotelon päässä ensimmäisen ja kahdeksannen (DIP-8) tai 14. (DIP-14) nastan välillä tai viiste pitkin nastojen ensimmäinen puoli (kuva 21, keskellä). Näiden pakkausten tapien numerointi menee myös vs. myötäpäivään ylhäältä katsottuna (itse johtopäätösten kanssa).

Kuten edellä mainittiin, sisäisesti korjattuilla op-vahvistimilla on vain viisi nastaa, joista vain kolme (kaksi tuloa ja lähtö) kuuluu kuhunkin erilliseen op-vahvistimeen. Tämä antoi yhden 8-lyijypaketin sijoittaa yhteen kristalliin kaksi täysin itsenäistä (paitsi plus- ja miinus-virtalähde, joka vaatii vielä kaksi johtoa) op-amp: n (kuva 25, D) ja 14-lyijyisessä pakkauksessa - jopa neljä (kuva 25, D). Tämän seurauksena suurin osa op-vahvistimista on tällä hetkellä vähintään kaksinkertainen, esimerkiksi TL062, TL072, TL082, halpa ja yksinkertainen LM358 jne. Sisäisessä rakenteessa täsmälleen sama, mutta nelinkertainen - TL064, TL074, TL084 ja LM324 vastaavasti.

LM324: n kotimaisen analogin (K1401UD2) osalta on vielä yksi "rake": jos LM324: ssä virtalähde plus tuodaan 4. nastalle ja miinus 11.: lle, sitten K1401UD2: ssa päinvastoin : teho plus tuodaan 11. tappi ja miinus - 4.. Tämä ero ei kuitenkaan aiheuta vaikeuksia johdotuksessa. Koska op-amp-nastojen pinout on täysin symmetrinen (kuva 25, E), sinun on vain käännettävä koteloa 180 astetta niin, että tappi 1 tulee tapin 8 paikalle. Ja siinä kaikki.

Muutama sana tuotujen op-vahvistimien (eikä vain op-ampeerien) merkinnöistä. Ensimmäisten 300 digitaalimerkinnän kehitystyön yhteydessä oli tapana nimetä laaturyhmä digitaalisen koodin ensimmäisellä numerolla. Esimerkiksi LM158 / LM258 / LM358-op-amp, LM193 / LM293 / LM393-komparaattorit, TL117 / TL217 / TL317 säädettävät kolminapaiset stabilisaattorit jne. Ovat sisäisesti täysin identtisiä, mutta eroavat toisistaan \u200b\u200bkäyttölämpötila-alueella . LM158: n (TL117) käyttölämpötila-alue on miinus 55 - + 125 ... 150 celsiusastetta (ns. "Taistelu" tai sotilasalue), LM258: n (TL217) - miinus 40 - +85 astetta ( "teollisuusalue") ja LM358 (TL317) - 0 - +70 astetta ("kotitalous"). Samalla niiden hinta voi olla täysin ristiriidassa tällaisen porrastuksen kanssa tai poiketa hyvin vähän ( käsittämättömät hinnoittelutavat!). Joten voit ostaa ne kaikilla merkinnöillä, jotka ovat käytettävissä aloittelijan taskussa, etkä etenkään jahtaamalla kolmea ensimmäistä.

Ensimmäisten kolmesadan digitaalisen merkinnän ehtymisen jälkeen luotettavuusryhmät alkoivat merkitä kirjaimilla, joiden merkitys tulkitaan näiden komponenttien taulukoissa (Datasheet käännetään kirjaimellisesti "tietotaulukoksi").

Johtopäätös

Joten tutkimme op-amp: n "ABC", sieppaamalla vertailijoita vähän. Seuraavaksi sinun on opittava yhdistämään sanat, lauseet ja kokonaiset merkitykselliset "sävellykset" (toimivat järjestelmät) näistä "kirjaimista".

Valitettavasti "on mahdotonta tarttua valtavuuteen." Jos tässä artikkelissa esitetty materiaali auttoi ymmärtämään näiden "mustien laatikoiden" toimintaa, niin syventyminen niiden "täyttämisen", panos-, tuotos- ja ohimenevyysominaisuuksien analyysiin on tehtävä edistyneemmälle tutkimukselle. Tietoja tästä on yksityiskohtaista ja perusteellisesti kuvattu monissa olemassa olevissa kirjallisuuksissa. Kuten isoisä William Ockham tapasi sanoa: "Sinun ei pidä lisääntyä entiteettejä yli tarvittavan." Ei tarvitse toistaa sitä, mikä on jo hyvin kuvattu. Sinun ei tarvitse olla laiska ja lukea sitä.

Anna minun ottaa lomani, kunnioittavasti jne., Kirjailija Alexey Sokolyuk ()