วงจรขยายแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้าน การขยายแอมป์บนแอมป์สหกรณ์ หลักการทำงาน

แอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้านอาจเป็นหนึ่งในสามวงจรพื้นฐานที่สุดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อกพร้อมกับวงจรของเครื่องขยายเสียงแบบอินเวอร์เตอร์และตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า มันง่ายกว่าแอมพลิฟายเออร์อินเวอร์เตอร์เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้กำลังสองขั้วเพื่อให้วงจรทำงาน

ให้ความสนใจกับหน่วยที่มีอยู่ในสูตร สิ่งนี้บอกเราว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีการแปลงกลับจะได้รับมากกว่า 1 เสมอซึ่งหมายความว่าด้วยวงจรนี้คุณไม่สามารถลดทอนสัญญาณได้

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของเครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้านได้ดีขึ้นลองดูที่วงจรและคิดว่าแรงดันขาออกเป็นอย่างไร

ก่อนอื่นเราควรคิดถึงแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ที่อินพุตทั้งสองของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานของเรา จำกฎข้อแรกที่อธิบายการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานอยู่:

กฎข้อที่ 1 - แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินการส่งออกเอาต์พุตไปยังอินพุตผ่าน OOS (ความคิดเห็นเชิงลบ) ซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตทั้งสองอินเวอร์เตอร์ (-) และไม่อินเวอร์เทตติ้ง (+)

นั่นคือแรงดันไฟฟ้าที่อินเวอร์เตอร์อินพุทคือ 3V ในขั้นตอนต่อไปเรามาดูแนวต้าน 10k เรารู้ว่าแรงดันคืออะไรและความต้านทานของมันซึ่งหมายความว่าเราสามารถคำนวณได้จากกระแสที่ไหลผ่านมัน:

I \u003d U / R \u003d 3V / 10k \u003d 300μA

กระแสนี้ตามกฎที่ 2 ไม่สามารถนำมาจากอินเวอร์เตอร์อินพุท (-) ดังนั้นจึงมาจากเอาท์พุทของแอมป์

กฎข้อที่ 2 - อินพุตของเครื่องขยายเสียงไม่กินกระแสไฟฟ้า

กระแส 300 µA ยังไหลผ่านตัวต้านทาน 20k เราสามารถคำนวณแรงดันไฟฟ้าได้ง่าย ๆ โดยใช้กฎของโอห์ม:

U \u003d IR \u003d 300μA * 20k \u003d 6V

ปรากฎว่าแรงดันไฟฟ้านี้เป็นแรงดันเอาต์พุตของแอมป์? ไม่มันไม่ใช่ จำได้ว่าตัวต้านทาน 20k ที่ขั้วต่อหนึ่งมีแรงดัน 3V ใส่ใจกับทิศทางของแรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทานทั้งสอง

กระแสไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกศรเป็นสัญลักษณ์ของจุดที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า ดังนั้นสำหรับ 6V ที่คำนวณคุณต้องเพิ่ม 3V อีกตัวที่อินพุต ในกรณีนี้ผลลัพธ์สุดท้ายจะเป็น 9V

เป็นที่น่าสังเกตว่าตัวต้านทาน R1 และ R2 ก่อตัวง่าย ๆ โปรดจำไว้ว่าผลรวมของแรงดันไฟฟ้าในตัวต้านทานแต่ละตัวของตัวแบ่งจะต้องเท่ากับแรงดันที่จ่ายให้กับตัวแบ่ง - แรงดันไม่สามารถหายไปได้หากไม่มีร่องรอยและเกิดขึ้นที่ไหน

โดยสรุปเราจะต้องตรวจสอบผลลัพธ์ด้วยกฎล่าสุด:

กฎข้อที่ 3 - แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตและเอาต์พุตจะต้องอยู่ในช่วงระหว่างแรงดันไฟฟ้าบวกและลบของระบบปฏิบัติการ

นั่นคือมีความจำเป็นต้องตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าที่คำนวณโดยเราสามารถรับได้จริง ผู้เริ่มต้นมักคิดว่าแอมป์ทำงานได้เหมือน Perpetuum Mobile และสร้างแรงดันไฟฟ้าจากอะไร แต่เราต้องจำไว้ว่าเพื่อให้แอมป์ทำงานคุณต้องใช้กำลัง

แอมป์คลาสสิกทำงานบนแรงดันไฟฟ้า -15V และ + 15V ในสถานการณ์เช่นนี้ 9V ที่เราจัดอันดับให้เป็นแรงดันไฟฟ้าจริงเนื่องจาก 9V อยู่ในช่วงของแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตามแอมป์สมัยใหม่มักทำงานด้วยแรงดัน 5V หรือต่ำกว่า ในสถานการณ์นี้ไม่มีโอกาสที่แอมป์จะส่งสัญญาณออก 9V

ดังนั้นเมื่อการพัฒนาวงจรจะต้องจำไว้เสมอว่าการคำนวณเชิงทฤษฎีควรตรวจสอบกับความเป็นจริงและความสามารถทางกายภาพของส่วนประกอบ

ถนนหนึ่งหมื่นหลี่เริ่มต้นด้วยขั้นตอนแรก
  (สุภาษิตจีน)

มันเป็นตอนเย็นไม่มีอะไรต้องทำ ... และทันใดนั้นฉันก็อยากจะประสานอะไรบางอย่าง เรียงจาก ... อิเล็กทรอนิกส์! .. ประสาน - ประสานดังนั้น มีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตอยู่ เราเลือกรูปแบบ ทันใดนั้นปรากฎว่าแผนการสำหรับเรื่องที่วางแผนไว้เป็นเกวียนและเกวียนเล็ก ๆ และทั้งหมดนั้นแตกต่างกัน ไม่มีประสบการณ์ความรู้ไม่เพียงพอ เลือกแบบไหน บางส่วนมีรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก แอมพลิฟายเออร์และแม้กระทั่งการใช้งาน ... วิธีการทำงานไม่ชัดเจน Stra-a-ashno! .. จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามันไหม้? เราเลือกที่ง่ายกว่านี้สำหรับทรานซิสเตอร์ที่คุ้นเคย! เลือก, ประสาน, เปิด ... ช่วยด้วย !!! ใช้งานไม่ได้ !!! ทำไม?

ใช่เพราะ "ความเรียบง่ายยิ่งกว่าการขโมย"! มันเหมือนคอมพิวเตอร์: เกมที่เร็วที่สุดและทันสมัยที่สุด -! และสำหรับงานสำนักงานที่ง่ายที่สุดก็เพียงพอแล้ว ดังนั้นจึงเป็นเรื่องของทรานซิสเตอร์ บัดกรีพวกเขาโครงการเล็ก ๆ น้อย ๆ เราต้องสามารถกำหนดค่าได้ ข้อผิดพลาดและ rake มากเกินไป และสิ่งนี้มักจะต้องใช้ประสบการณ์โดยไม่ได้หมายความว่าในระดับเริ่มต้น ดังนั้นเลิกทำกิจกรรมที่น่าตื่นเต้น? ไม่เลย! อย่ากลัว "สามเหลี่ยมรูปสามเหลี่ยม" เหล่านี้ ปรากฎว่าในหลาย ๆ กรณีมันง่ายกว่าที่จะทำงานกับพวกเขามากกว่ากับทรานซิสเตอร์แต่ละตัว หากต้องการทราบ - วิธี!

นี่คือสิ่งนี้: ทำความเข้าใจถึงวิธีการทำงานของแอมป์ (op-amp หรือ English OpAmp) ในการทำงานตอนนี้เรากำลังจะทำมัน ในเวลาเดียวกันเราจะพิจารณางานของเขาอย่างแท้จริง“ ที่นิ้ว” โดยไม่ต้องใช้สูตรใด ๆ ยกเว้นอาจยกเว้นกฎของปู่ของโอห์ม:“ หมุนเวียนผ่านส่วนของวงจร ( ผม) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้า ( U) และแปรผกผันกับความต้านทาน ( R)»:
I \u003d U / R. (1)

โดยหลักการแล้วการสตาร์ตเตอร์นั้นไม่สำคัญว่าจะมีการจัดเรียง op-amp ไว้ภายในอย่างไร เพียงแค่สมมติว่ามันเป็น“ กล่องดำ” ที่มีบางอย่างบรรจุอยู่ ในขั้นตอนนี้เราจะไม่พิจารณาพารามิเตอร์ดังกล่าวของ op-amp เป็น "แรงดันไบอัส", "แรงเฉือน", "อุณหภูมิดริฟท์", "ลักษณะเสียง", "ค่าสัมประสิทธิ์การปฏิเสธองค์ประกอบทั่วไป", "สัมประสิทธิ์การลดแรงดันไฟฟ้า "ฯลฯ พารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้จะมีความสำคัญในขั้นตอนต่อไปของการศึกษาของเขาเมื่อหลักการพื้นฐานของงานของเขา "ปักหลัก" ในหัวของเขาสำหรับ "มันเรียบบนกระดาษ แต่ลืมเกี่ยวกับหุบเหว" ...

สำหรับตอนนี้เราเพียงแค่สมมติว่าพารามิเตอร์ op-amp นั้นใกล้เคียงกับอุดมคติและพิจารณาเฉพาะสัญญาณที่จะส่งออกหากสัญญาณบางตัวถูกป้อนไปยังอินพุต

ดังนั้นแอมป์ปฏิบัติการ (OA) จึงเป็นแอมพลิฟายเออร์ DC ที่แตกต่างกันโดยมีอินพุตสองอินพุต (การกลับหัวและไม่กลับหัว) และหนึ่งเอาต์พุต นอกจากนั้น op-amp ยังมีเอาต์พุตพลังงาน: เป็นบวกและลบ การค้นพบทั้งห้านี้มีให้ใน เกือบจะ   op amp ใด ๆ และจำเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของมัน

ผู้พักพิงได้รับผลตอบแทนมหาศาลอย่างน้อย 50,000 ... 100,000 แต่ในความเป็นจริง - มากขึ้น ดังนั้นในการประมาณครั้งแรกเราสามารถสันนิษฐานได้ว่ามันเท่ากับอินฟินิตี้

คำว่า "ดิฟเฟอเรนซ์" ("แตกต่าง" แปลจากภาษาอังกฤษว่า "แตกต่าง", "แตกต่าง", "แตกต่าง") หมายความว่าศักยภาพเอาต์พุตของ op-amp ได้รับผลกระทบจากความแตกต่างระหว่างอินพุตเท่านั้น อิสระ   จากพวกเขา แน่นอนค่านิยมและกระแสไฟฟ้า

คำว่า "กระแสตรง" หมายถึงการขยายสัญญาณอินพุต op-amp จาก 0 Hz ช่วงความถี่บน (ช่วงความถี่) ของสัญญาณ op-amp ที่ขยายขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุเช่นลักษณะความถี่ของทรานซิสเตอร์ที่ประกอบไปด้วย, การเพิ่มของวงจรที่สร้างโดยใช้ op-amps, เป็นต้น แต่ปัญหานี้อยู่นอกเหนือขอบเขตของการทำความรู้จักครั้งแรกกับงานของเขาและจะไม่ได้รับการพิจารณาที่นี่

อินพุตแอมป์สหกรณ์มีอิมพิแดนซ์อินพุตขนาดใหญ่มากเท่ากับ MegaOhm / MegaOhm หลายสิบหรือแม้แต่ GigaOhm (และเฉพาะใน K140UD1 ที่น่าจดจำและแม้แต่ใน K140UD5 มันเป็นเพียง 30 ... 50 kOhm) ความต้านทานอินพุตที่สูงเช่นนี้หมายความว่าพวกมันจะไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณอินพุต

ดังนั้นด้วยการประมาณระดับสูงของอุดมคติทางทฤษฎีเราจึงสามารถสรุปได้ว่า ปัจจุบัน แอมป์สหกรณ์ไม่ไหลเข้าสู่อินพุต . นี่คือ ครั้งแรก   กฎสำคัญที่ใช้เมื่อวิเคราะห์การทำงานของ op amp ฉันขอให้คุณจำได้ดีว่ามันเกี่ยวข้อง เท่านั้น opamp เองแต่ไม่ใช่ รูปแบบ   ด้วยแอปพลิเคชั่น!

คำที่ใช้ในการกลับคำและการไม่แปลงกลับหมายถึงอะไร ในความสัมพันธ์กับสิ่งที่ผกผันกำหนดและโดยทั่วไปแล้วสัตว์ชนิดนี้คือสัญญาณกลับกัน

แปลจากภาษาละตินหนึ่งในความหมายของคำว่า "inversio" คือ "ห่อ", "รัฐประหาร" ในคำอื่น ๆ ผกผันเป็นภาพสะท้อนในกระจก ( มิเรอร์) สัมพัทธ์กับแกนนอน X(แกนเวลา) ในรูป รูปที่ 1 แสดงตัวเลือกที่เป็นไปได้มากมายสำหรับการกลับกันของสัญญาณโดยที่สีแดงหมายถึงสัญญาณโดยตรง (อินพุต) และสีน้ำเงินหมายถึงสัญญาณกลับหัว (เอาท์พุท)

มะเดื่อ 1 แนวคิดของการผกผันของสัญญาณ

ควรสังเกตเป็นพิเศษว่าถึงเส้นศูนย์ (ดังในรูปที่ 1, A, B) การกลับกันของสัญญาณ ไม่ได้แนบ! สัญญาณสามารถผกผันและไม่สมมาตร ตัวอย่างเช่นทั้งสองอยู่ในพื้นที่ของค่าบวก (รูปที่ 1, B) ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับสัญญาณดิจิตอลหรือด้วยพลังงาน unipolar (เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลัง) หรือทั้งสองส่วนในเชิงบวกและบางส่วนในภูมิภาคเชิงลบ (รูปที่ 1, B, D) ตัวเลือกอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ เงื่อนไขหลักคือการร่วมกันของพวกเขา กระจกเงา   เกี่ยวข้องกับระดับที่เลือกโดยพลการ (ตัวอย่างเช่นจุดกึ่งกลางเทียมซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง) ในคำอื่น ๆ กระแสไฟฟ้า   สัญญาณก็ไม่ได้เป็นปัจจัยกำหนด

แสดง opamps บนแนวคิดในวิธีต่าง ๆ ในต่างประเทศระบบปฏิบัติการถูกอธิบายก่อนหน้านี้และแม้ตอนนี้พวกเขามักจะปรากฎเป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว (รูปที่ 2, A) อินพุทอินพุทจะถูกระบุด้วยสัญลักษณ์ลบในขณะที่อินพุทที่ไม่มีการสลับกลับจะถูกระบุด้วยสัญลักษณ์บวกภายในสามเหลี่ยม สัญลักษณ์เหล่านี้ไม่ได้หมายความว่าศักยภาพนั้นจะต้องเป็นบวกหรือลบมากกว่าในอินพุตที่เกี่ยวข้องมากกว่าอีกตัวหนึ่ง พวกเขาเพียงแค่ระบุว่าผลผลิตที่มีศักยภาพตอบสนองต่อศักยภาพที่จ่ายให้กับอินพุต เป็นผลให้พวกเขาสับสนได้อย่างง่ายดายด้วยอำนาจนำซึ่งอาจกลายเป็น "คราด" ที่ไม่คาดคิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้เริ่มต้น

   มะเดื่อ 2 รูปแบบของกราฟิกรูปภาพแบบมีเงื่อนไข (UGO)
   เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน

ก่อนที่จะมีผลใช้บังคับของ GOST 2.759-82 (ST SEV 3336-81) ในระบบของภาพกราฟิกภายในประเทศ (UGO) ระบบปฏิบัติการยังแสดงให้เห็นในรูปของรูปสามเหลี่ยมเฉพาะอินพุตที่กลับด้าน - โดยสัญลักษณ์ผกผัน - โดยวงกลมที่จุดตัดของรูปสามเหลี่ยม (รูปที่ 2, B) และตอนนี้ - ในรูปแบบของสี่เหลี่ยมผืนผ้า (รูปที่ 2, C)

เมื่อกำหนด op-amp ในไดอะแกรมอินพุตของ inverting และ non-inverting สามารถสลับได้ถ้าสะดวกกว่าอย่างไรก็ตามอินพุต inverting ดั้งเดิมจะแสดงที่ด้านบนและไม่ใช่ inverting ที่ด้านล่าง อำนาจนำไปสู่ตามกฎมักจะมีวิธีเดียวเท่านั้น (บวกที่ด้านบน, เชิงลบที่ด้านล่าง)

Op-amps มักถูกใช้ในวงจรป้อนกลับเชิงลบ (OOS)

คำติชมคือผลของการจ่ายแรงดันเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ให้กับอินพุทของมันซึ่งเป็นพีชคณิต (โดยคำนึงถึงเครื่องหมาย) รวมกับแรงดันอินพุท หลักการของการรวมสัญญาณจะถูกกล่าวถึงด้านล่าง ขึ้นอยู่กับอินพุตของ op-amp, inverting หรือ non-inverting, ระบบปฏิบัติการที่ให้มา, ผลตอบรับเชิงลบ (OOS) จะแตกต่างเมื่อส่วนหนึ่งของสัญญาณเอาท์พุทถูกป้อนเข้ากับอินพุต inverting (รูปที่ 3, A) หรือผลตอบรับเชิงบวก (PIC) สัญญาณเอาท์พุทจะถูกส่งไปตามลำดับไปยังอินพุตที่ไม่กลับด้าน (รูปที่ 3, B)

มะเดื่อ 3 หลักการสร้างความคิดเห็น (OS)

ในกรณีแรกเนื่องจากสัญญาณเอาต์พุตเป็นค่าผกผันตามส่วนของสัญญาณจึงถูกลบออกจากอินพุต เป็นผลให้กำไรทั้งหมดของน้ำตกลดลง ในกรณีที่สองมันรวมกับอินพุตที่ได้รับโดยรวมของน้ำตกเพิ่มขึ้น

เมื่อดูอย่างรวดเร็วครั้งแรกอาจดูเหมือนว่า PIC มีผลในเชิงบวกและ OOS เป็นธุรกิจที่ไร้ประโยชน์อย่างสมบูรณ์: ทำไมลดกำไรลง นั่นคือสิ่งที่ผู้ตรวจสอบสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาคิดเมื่อ Harold S. Black พยายามที่จะ   สิทธิบัตร OOS อย่างไรก็ตามการเสียสละกำไรเราปรับปรุงพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่น ๆ ของวงจรเช่นความเป็นเส้นตรงช่วงความถี่ ฯลฯ OOS ยิ่งลึกยิ่งมีลักษณะของวงจรทั้งหมดน้อยลงขึ้นอยู่กับลักษณะของ opamp

แต่ PIC (ให้ผลประโยชน์มหาศาลใน op-amp) นั้นมีผลในทางกลับกันต่อลักษณะของวงจรและสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ที่สุดคือการกระตุ้นตนเอง แน่นอนมันยังใช้อย่างมีสติเช่นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องเปรียบเทียบกับ hysteresis (เพิ่มเติมในภายหลัง) ฯลฯ แต่โดยทั่วไปแล้วผลกระทบต่อการทำงานของวงจรเครื่องขยายเสียงที่มี op-amps ค่อนข้างเป็นเชิงลบและต้องการการวิเคราะห์อย่างระมัดระวังและสมเหตุสมผล แอปพลิเคชั่น

เนื่องจากระบบปฏิบัติการมีสองอินพุตจึงสามารถรวมประเภทหลักดังต่อไปนี้โดยใช้ OOS ได้ (รูปที่ 4):

   มะเดื่อ 4 รูปแบบพื้นฐานของการรวมระบบปฏิบัติการ

ก) กลับหัว   (รูปที่ 4, A) - สัญญาณจะถูกป้อนไปยังอินเวอร์เตอร์อินพุทและสัญญาณที่ไม่กลับเข้าที่จะถูกเชื่อมต่อโดยตรงกับศักยภาพการอ้างอิง (ไม่ได้ใช้);

ข) ไม่กลับหัว   (รูปที่ 4, B) - สัญญาณถูกป้อนไปยังอินพุตที่ไม่แปลงกลับและอินพุตที่เชื่อมต่อโดยตรงกับศักยภาพการอ้างอิง (ไม่ได้ใช้);

c)   ค่า   (รูปที่ 4, B) - สัญญาณถูกนำไปใช้กับทั้งอินพุท, อินเวอร์เตอร์และไม่อินเวอร์เตอร์

เพื่อวิเคราะห์การดำเนินงานของแผนการเหล่านี้ควรนำมาพิจารณา ที่สอง   สำคัญที่สุด กฎซึ่งเชื่อฟังการทำงานของระบบปฏิบัติการ: เอาท์พุทของแอมป์แอมป์นั้นมีแนวโน้มที่จะทำให้แน่ใจว่าความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตนั้นเป็นศูนย์.

อย่างไรก็ตามถ้อยคำใด ๆ ที่ควรจะเป็น จำเป็นและเพียงพอเพื่อ จำกัด ส่วนย่อยทั้งหมดของกรณีรองลงมา ถ้อยคำข้างต้นพร้อมด้วย "ความคลาสสิค" ของมันไม่ได้ให้ข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับข้อใดของอินพุตที่เอาต์พุต“ พยายามที่จะมีอิทธิพล” ดำเนินการต่อจากนั้นปรากฎว่า op-amp ดูเหมือนจะปรับแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตให้เท่ากันโดยจ่ายแรงดันให้พวกเขาจากที่ไหนสักแห่ง "ข้างใน"

หากคุณพิจารณาไดอะแกรมอย่างรอบคอบในรูปที่ 4 สามารถสังเกตได้ว่า OOS (ผ่าน Roos) ในทุกกรณีเริ่มจากทางออก เท่านั้น   เป็นอินพุทอินพุทซึ่งทำให้เรามีเหตุผลในการปฏิรูปกฎนี้ดังนี้ แรงดันไฟฟ้าเปิด เอาท์พุทของระบบปฏิบัติการที่ครอบคลุมโดย OOS, พยายามที่จะให้แน่ใจว่าศักยภาพที่อินพุต inverting เท่ากับศักยภาพที่อินพุตที่ไม่กลับหัว.

ตามคำจำกัดความนี้ "ผู้นำ" ที่การเปิดใช้งานใด ๆ ของ op-amp ที่มี OOS เป็นอินพุตที่ไม่กลับหัวและ "ทาส" เป็นอินพุตที่กลับเข้ามา

เมื่ออธิบายการทำงานของ op-amp โอกาสที่อินพุต inverting นั้นมักเรียกว่า "virtual zero" หรือ "virtual midpoint" การแปลคำภาษาละติน "virtus" หมายถึง "จินตภาพ", "จินตภาพ" วัตถุเสมือนจริงทำงานใกล้กับพฤติกรรมของวัตถุที่คล้ายกันของความเป็นจริงทางวัตถุเช่นสำหรับสัญญาณอินพุต (เนื่องจากการกระทำของ OOS) ข้อมูลอินพุต inverting สามารถพิจารณาเชื่อมต่อโดยตรงกับศักยภาพเดียวกันเช่นเดียวกับอินพุตที่ไม่ได้รับการเชื่อมต่อ อย่างไรก็ตาม "virtual zero" เป็นเพียงกรณีพิเศษซึ่งเกิดขึ้นกับการจ่ายไบโพลาร์ของ op-amp เท่านั้น เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟแบบ unipolar (ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง) และในวงจรสวิตชิ่งอื่น ๆ อีกมากมายจะไม่มีศูนย์ในอินพุตที่ไม่มีการย้อนกลับหรือการกลับด้าน ดังนั้นเราตกลงกันว่าเราจะไม่ใช้คำนี้เนื่องจากมันรบกวนความเข้าใจเริ่มแรกของหลักการของระบบปฏิบัติการ

จากมุมมองนี้เราจะวิเคราะห์รูปแบบที่แสดงในรูปที่ 4. ในเวลาเดียวกันเพื่อลดความซับซ้อนของการวิเคราะห์เราสมมติว่าแรงดันไฟฟ้าของอุปทานยังคงมีสองขั้วเท่ากับขนาด (พูด± 15 V) โดยมีจุดกึ่งกลาง (รถบัสหรือพื้นดินทั่วไป) ซึ่งเราจะนับอินพุต และแรงดันเอาท์พุท นอกจากนี้การวิเคราะห์จะดำเนินการโดยกระแสตรงเช่น สัญญาณสลับที่แตกต่างกันในแต่ละช่วงเวลาสามารถแสดงเป็นตัวอย่างของค่ากระแสตรงได้ ในทุกกรณีผลป้อนกลับผ่าน Rooc จะถูกสร้างขึ้นจากเอาต์พุตของ op-amp ไปเป็นอินพุต inverting ความแตกต่างเป็นสิ่งที่มีเพียงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเท่านั้น

A) กลับหัวกลับหาง   การรวม (รูปที่ 5)

   มะเดื่อ 5 หลักการทำงานของ op-amp ในการรวม inverting

ศักยภาพที่อินพุทที่ไม่มีการแปลงกลับกลับเป็นศูนย์เพราะ มันเชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลาง (“ โลก”) สัญญาณอินพุตเท่ากับ +1 V ที่สัมพันธ์กับจุดกึ่งกลาง (จาก GB) ถูกนำไปใช้กับขั้วซ้ายของตัวต้านทานอินพุตริน สมมติว่าความต้านทาน Rooos และ Rin มีค่าเท่ากันและมีค่าเท่ากับ 1 kOhm (โดยรวมความต้านทานของพวกเขาคือ 2 kOhm)

ตามกฎที่ 2 อินพุทอินเวอร์ติ้งจะต้องมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากันกับอินเวอร์เตอร์ที่ไม่มีการกลับศูนย์เช่น 0 โวลต์ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า +1 V จะถูกนำไปใช้กับรินตามกฎหมายของโอห์มกระแสจะไหลผ่านมัน ผมรินทร์   \u003d 1 V / 1000 Ohms \u003d 0.001 A (1 mA) ทิศทางการไหลของกระแสนี้จะแสดงด้วยลูกศร

เนื่องจาก Rooc และ Rin ถูกเปิดใช้งานโดยตัวแบ่งและตามกฎที่ 1 อินพุต op amp ไม่กินกระแสไฟฟ้าเพื่อให้แรงดันที่จุดกึ่งกลางของตัวแบ่งนี้เป็น 0 V แรงดันไฟฟ้าจะต้องใช้กับขั้วต่อด้านขวาของ Rooc ลบ   1 V และกระแสไหลผ่าน ผมตัวต่อ   ควรเท่ากับ 1 mA กล่าวอีกนัยหนึ่งจะใช้แรงดันไฟฟ้า 2 V ระหว่างขั้วซ้ายของรินและขั้วขวาของ Rooc และกระแสที่ไหลผ่านตัวแบ่งนี้คือ 1 mA (2 V / (1 kΩ + 1 kΩ) \u003d 1 mA), i.e ผม รินทร์ = ผม ตัวต่อ .

หากแรงดันไฟฟ้าขั้วเชิงลบถูกนำไปใช้กับอินพุตเอาต์พุตของ op-amp จะมีแรงดันไฟฟ้าของขั้วบวกเป็นบวก ทุกอย่างเหมือนกันมีเพียงลูกศรที่แสดงการไหลของกระแสผ่าน Roox และ Rin เท่านั้นที่จะถูกนำไปในทิศทางตรงกันข้าม

ดังนั้นด้วยความเท่าเทียมกันของค่าของ Rooos และ Rin แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของ op-amp จะเท่ากับแรงดันที่อินพุตของมันในขนาด แต่กลับกันในขั้ว และเราได้ กลับหัว ทวน . วงจรนี้มักใช้ถ้าคุณต้องการสลับสัญญาณที่ได้รับโดยใช้วงจรที่เป็นอินเวอร์เตอร์พื้นฐาน ตัวอย่างเช่นเครื่องขยายเสียงลอการิทึม

ตอนนี้การรักษาค่าเล็กน้อยของรินเท่ากับ 1 kOhm เราจะเพิ่มความต้านทาน Roohs เป็น 2 kOhm ด้วยสัญญาณอินพุตเดียวกัน +1 V ความต้านทานรวมของตัวหาร Roohs + \u200b\u200bRinh เพิ่มขึ้นเป็น 3 kOhm เพื่อให้ศักยภาพ 0 V (เท่ากับศักยภาพของอินพุตที่ไม่กลับด้าน) ให้อยู่ที่จุดกึ่งกลางของกระแส (1 mA) เดียวกันจะต้องไหลผ่าน RooC เช่นเดียวกับ Rin ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกที่ Roos (แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของ op-amp) ควรเป็น 2 V ที่เอาต์พุตของ op-amp แรงดันไฟฟ้าจะเป็นลบ 2 V

เพิ่มค่าเล็กน้อยของ Rooc เป็น 10 kOhm ทีนี้แรงดันที่เอาท์พุทของ op-amp ภายใต้เงื่อนไขที่เหลืออยู่เดิมคือ 10 V. ว้าว! ในที่สุดเราก็ได้ กลับหัว เครื่องขยายเสียง ! แรงดันขาออกของมันมากกว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุต (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือเพิ่มค่า Ku) หลาย ๆ ครั้งเท่าที่ความต้านทาน Roox มากกว่าความต้านทานของริน ไม่ว่าฉันจะสัญญาว่าจะไม่ใช้สูตรก็ตามเรายังคงแสดงสิ่งนี้เป็นสมการ:
   Ku \u003d - Uout / Uin \u003d - Rooos / Rin (2)

เครื่องหมายลบที่อยู่ด้านหน้าของเศษส่วนของด้านขวาของสมการหมายความว่าสัญญาณเอาต์พุตนั้นจะกลับกันกับอินพุต และไม่มีอะไรเพิ่มเติม!

ทีนี้ลองเพิ่มความต้านทานของ Rooos เป็น 20 kOhm และวิเคราะห์สิ่งที่เกิดขึ้น ตามสูตร (2) โดย Ku \u003d 20 และสัญญาณอินพุต 1 V เอาต์พุตควรมีแรงดันไฟฟ้า 20 V แต่มี! ก่อนหน้านี้เราได้ตั้งสมมติฐานว่าแรงดันไฟฟ้าของ op-amp ของเรานั้นมีค่าเพียง± 15 V แต่ไม่สามารถรับได้แม้กระทั่ง 15 V (ทำไมถึงต่ำกว่าเล็กน้อย) “ คุณไม่สามารถกระโดดขึ้นเหนือหัวของคุณ (แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า)!” เป็นผลมาจากการละเมิดดังกล่าวมากกว่าการจัดอันดับวงจรแรงดันเอาท์พุท op-amp "วาง" บนแรงดันไฟฟ้าอุปทาน ความสมดุลของความเท่าเทียมกันของกระแสผ่านตัวหาร RoocRvh ( ผมรินทร์ = ผมตัวต่อ) ถูกละเมิดความเป็นไปได้ที่จะปรากฏขึ้นที่อินพุทอินเวอร์ติ้งต่างจากความเป็นไปได้ของอินพุทที่ไม่กลับมา กฎ 2 หยุดใช้

อินพุต ความต้านทาน   เครื่องขยายเสียงกลับหัว   เท่ากับความต้านทานรินเนื่องจากกระแสทั้งหมดจากแหล่งสัญญาณอินพุต (GB) ไหลผ่าน

ทีนี้ลองแทนที่ Rooc คงที่ด้วยตัวแปรด้วยค่าเล็กน้อยพูด 10 kOhm (รูปที่ 6)

   มะเดื่อ 6 อัตราขยายกลับของวงจรเครื่องขยายเสียงที่รับได้

ด้วยตำแหน่งด้านขวา (ตามแผนภาพ) ของเครื่องยนต์กำไรจะเป็นRоос / Rin \u003d 10 kОм / 1 кОм \u003d 10 การย้ายเครื่องยนต์Роосไปทางซ้าย (ลดความต้านทานของมัน), กำไรของวงจรจะลดลงและในที่สุดที่ตำแหน่งซ้ายสุดจะกลายเป็นศูนย์ เนื่องจากตัวเศษในสูตรด้านบนกลายเป็นศูนย์ที่ ใด   ค่าตัวหาร เอาท์พุทจะเป็นศูนย์เช่นกันสำหรับค่าใด ๆ และขั้วของสัญญาณอินพุต รูปแบบดังกล่าวมักจะใช้ในรูปแบบการขยายสัญญาณสัญญาณเช่นในเครื่องผสมซึ่งจำเป็นต้องปรับอัตราขยายจากศูนย์

B) ไม่กลับด้าน   การรวม (รูปที่ 7)

   มะเดื่อ 7 หลักการทำงานของ op-amp ในการรวมที่ไม่กลับด้าน

เทอร์มินัลซ้ายเชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลาง (กราวด์) และสัญญาณอินพุตของ +1 V จะถูกนำไปใช้โดยตรงกับอินพุตที่ไม่กลับหัว เนื่องจากความแตกต่างของการวิเคราะห์นั้น“ เคี้ยว” ข้างบนนี่เราจะให้ความสนใจเฉพาะความแตกต่างที่สำคัญเท่านั้น

ในขั้นตอนแรกของการวิเคราะห์เรายังสมมติว่าค่าความต้านทาน Rooos และ Rin มีค่าเท่ากันและมีค่าเท่ากับ 1 kOhm เพราะ ที่อินพุตที่ไม่มีการแปลงกลับค่าศักย์ไฟฟ้าคือ +1 V จากนั้นตามกฎ 2 ศักยภาพที่เหมือนกัน (+1 V) ควรอยู่ที่อินพุตอินเวอร์ทิง (แสดงในรูป) ในการทำเช่นนี้ขั้วต่อด้านขวาของตัวต้านทาน Rooc (เอาท์พุท OU) จะต้องมีแรงดันไฟฟ้า +2 V. Currents ผมรินทร์และ ผมตัวต่อเท่ากับ 1 mA ตอนนี้ไหลผ่านตัวต้านทาน Rooc และ Rin ในทิศทางตรงกันข้าม (แสดงโดยลูกศร) เราประสบความสำเร็จ ไม่กลับด้าน เครื่องขยายเสียง ด้วยการได้รับ 2 เนื่องจากสัญญาณอินพุตของ +1 V สร้างสัญญาณเอาต์พุตที่ +2 V

แปลกใช่มั้ย การให้คะแนนจะเหมือนกับในการรวม inverting (ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือสัญญาณถูกนำไปใช้กับอินพุตอื่น) และได้รับชัดเจน เราจะคิดออกในภายหลัง

ตอนนี้เราเพิ่ม Rooc เล็กน้อยเป็น 2 kOhm เพื่อรักษายอดเงินปัจจุบัน ผมรินทร์ = ผมตัวต่อ   และศักยภาพของอินพุตที่กลับหัวกลับเป็น +1 V เอาต์พุตของ op-amp ควรเป็น +3 V. Ku \u003d 3 V / 1 V \u003d 3!

หากเราเปรียบเทียบค่าของ Ku ที่ค่าการกลับด้านที่ไม่มีการย้อนกลับกับค่าการย้อนกลับที่ค่า Rooc และ Rin ที่เท่ากันปรากฎว่าการได้รับในทุกกรณีนั้นสูงกว่า เราได้รับสูตร:
   Ku \u003d Uout / Uin + 1 \u003d (Rooos / Rin) + 1 (3)

ทำไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น ใช่ง่ายมาก! OOS ทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกับสวิตช์ inverting แต่ตามกฎที่ 2 ศักยภาพของอินพุตที่ไม่มีการแปลงจะถูกเพิ่มเข้ากับศักยภาพของอินพุตที่กลับเข้าในสวิตช์ที่ไม่กลับด้าน

ดังนั้นเมื่อเปิดเครื่องที่ไม่กลับด้านคุณจะไม่สามารถรับกำไรเท่ากับ 1 ได้หรือไม่ ทำไมไม่ทำ - คุณทำได้ ลองลดค่าเล็กน้อยของ Rooc ด้วยวิธีเดียวกันกับที่เราวิเคราะห์รูปที่ 6. ที่ศูนย์ค่า - การลัดวงจรเอาต์พุตด้วยอินพุตอินเวอร์เตอร์ในไม่ช้า (รูปที่ 8, A) ตามกฎที่ 2 เอาต์พุตจะมีแรงดันไฟฟ้าที่ศักยภาพของอินพุตอินเวอร์ติ้งเท่ากับศักยภาพของอินพุตที่ไม่กลับเข้านั่นคือ +1 V เราได้รับ: Ku \u003d 1 V / 1 V \u003d 1   (!) ทีนี้เนื่องจากอินพุตกระแสกลับเข้าไม่ได้กินและไม่มีความแตกต่างที่เป็นไปได้ระหว่างมันกับเอาท์พุทดังนั้นจึงไม่มีกระแสในวงจรนี้

   มะเดื่อ 8 โครงการของการสลับบนแอมป์สหกรณ์เป็นผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้า

รินกลายเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็นเพราะ มันเชื่อมต่อแบบขนานกับโหลดที่เอาต์พุตของแอมป์ต้องทำงานและกระแสเอาต์พุตของมันจะไหลไปเปล่า ๆ และจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราออกจาก Rooc แต่เอา Rin ออก (รูปที่ 8, B) จากนั้นในสูตรรับ Ku \u003d Rooos / Rin + 1 ความต้านทานรินตามทฤษฎีจะใกล้เคียงกับอนันต์ (ในความเป็นจริงแน่นอนไม่เพราะมีรอยรั่วบนกระดานและแม้กระแสอินพุตแอมป์แอมป์นั้นเล็กมาก มันไม่เท่ากัน) ซึ่งอัตราส่วนของ Rooos / Rin เท่ากับศูนย์ มีเพียงหน่วยเดียวเท่านั้นที่ยังคงอยู่ในสูตร: Ku \u003d + 1 และอัตราการขยายอาจน้อยกว่าเอกภาพสำหรับวงจรนี้หรือไม่? ไม่น้อยจะไม่ทำงานภายใต้สถานการณ์ใด ๆ หน่วย "ส่วนเกิน" ในสูตรรับบนเส้นโค้งของแพะไม่สามารถไปรอบ ๆ ...

หลังจากเราลบตัวต้านทาน "พิเศษ" ทั้งหมดเราจะได้วงจร noninverting ทวน แสดงในรูป 8, B.

เมื่อมองผ่านครั้งแรกโครงการดังกล่าวไม่ได้มีความหมายในทางปฏิบัติ: ทำไมเราถึงต้องการ“ การได้รับ” เพียงครั้งเดียวและไม่ผกผัน - อะไรคุณไม่สามารถให้สัญญาณเพิ่มเติมได้อีก? อย่างไรก็ตามมีการใช้รูปแบบดังกล่าวค่อนข้างบ่อยและนั่นคือเหตุผล ตามกฎข้อที่ 1 กระแสจะไม่ไหลไปยังอินพุตของ opamp กล่าวคือ ความต้านทานของอินพุต   ทวนสัญญาณแบบไม่กลับด้านมีขนาดใหญ่มาก - หลายสิบหลายร้อยและหลายพัน megohms (เช่นเดียวกับวงจรในรูปที่ 7)! แต่ความต้านทานเอาต์พุตมีขนาดเล็กมาก (เศษส่วนโอห์ม!) เอาต์พุตของ op-amp คือ "การพองด้วยพลังทั้งหมด" ตามกฎ 2 เพื่อรักษาความเป็นไปได้ที่เหมือนกันในอินพุทอินเวอร์ติ้งเช่นเดียวกับที่ไม่กลับด้าน ข้อ จำกัด เป็นเพียงกระแสไฟขาออกที่อนุญาตของ op-amp เท่านั้น

และที่นี่จากสถานที่แห่งนี้เรามีความชั่วร้ายอยู่ด้านข้างและเราจะพิจารณาปัญหาของกระแสเอาต์พุตของแอมป์ในรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย

สำหรับ opamps ส่วนใหญ่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายพารามิเตอร์ทางเทคนิคบ่งชี้ว่าความต้านทานโหลดที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตไม่ควรเป็น น้อยกว่า   2 kOhm เพิ่มเติม - มากเท่าที่คุณต้องการ สำหรับจำนวนที่น้อยกว่ามากคือ 1 kOhm (K140UD ... ) ซึ่งหมายความว่าภายใต้เงื่อนไขที่เลวร้ายที่สุด: แรงดันไฟฟ้าสูงสุด (เช่น± 16 V หรือทั้งหมด 32 V) โหลดที่เชื่อมต่อระหว่างเอาท์พุทและหนึ่งในบัสซัพพลายและแรงดันเอาต์พุตสูงสุดของขั้วตรงข้ามแรงดันไฟฟ้าประมาณ 30 โวลต์จะใช้กับโหลด ในกรณีนี้กระแสไฟฟ้าผ่านจะเป็น: 30 V / 2000 Ohm \u003d 0.015 A (15 mA) ไม่มาก แต่ไม่มากเกินไป โชคดีที่โอเพนวัตถุประสงค์ทั่วไปส่วนใหญ่มีการป้องกันในตัวจากกระแสเกิน - กระแสเอาต์พุตสูงสุดทั่วไปคือ 25 mA การป้องกันป้องกันความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวของ op-amp

หากแรงดันไฟฟ้าไม่ได้รับอนุญาตสูงสุดความต้านทานโหลดขั้นต่ำจะลดลงตามสัดส่วน ตัวอย่างเช่นกับแหล่งจ่ายไฟ 7.5 ... 8 V (รวมเป็น 15 ... 16 V), สามารถเป็น 1 kOhm

In) ค่า   การรวม (รูปที่ 9)

   มะเดื่อ 9 หลักการของการใช้งานแอมป์ในการสลับแบบต่างๆ

ดังนั้นสมมติว่ามีค่าเดียวกันของ Rin และ Rooos เท่ากับ 1 kOhm แรงดันไฟฟ้าที่เท่ากันเท่ากับ +1 V จะถูกนำไปใช้กับอินพุตทั้งสองของวงจร (รูปที่ 9, A) เนื่องจากศักย์ทั้งสองด้านของตัวต้านทานรินมีค่าเท่ากัน (แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทานเป็น 0) จึงไม่มีกระแสไหลผ่าน ดังนั้นมันจึงเท่ากับศูนย์และกระแสผ่านตัวต้านทาน Rooc นั่นคือตัวต้านทานสองตัวนี้ไม่ทำงานใด ๆ ในความเป็นจริงเราได้รับ repeater ที่ไม่กลับหัว (เปรียบเทียบกับรูปที่ 8) ดังนั้นที่เอาท์พุทเราจะได้รับแรงดันไฟฟ้าเช่นเดียวกับที่อินพุทที่ไม่กลับด้านนั่นคือ +1 V เปลี่ยนขั้วของสัญญาณอินพุตที่อินพุทของวงจรอินพุท (เปลี่ยน GB1 กลับหัว) และใช้ลบ 1 V (รูปที่ 9, B) ตอนนี้แรงดันไฟฟ้า 2 V จะถูกใช้ระหว่างขั้วของรินและกระแสไหลผ่าน ผมรินทร์   \u003d 2 mA (ฉันหวังว่าไม่จำเป็นต้องวาดรายละเอียดอีกต่อไปว่าทำไมจึงเป็นเช่นนี้?) เพื่อชดเชยกระแสนี้กระแส 2 mA จะต้องไหลผ่าน Rooos ด้วย และสำหรับสิ่งนี้เอาต์พุตของ op-amp ควรเป็นแรงดัน +3 V

นี่คือจุดที่ "รอยยิ้ม" ที่เป็นอันตรายของความเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันเพิ่มเติมปรากฏในสูตรของการขยายสัญญาณของเครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้าน ปรากฎว่าด้วยสิ่งนี้ ง่าย   การรวมส่วนต่างความแตกต่างของอัตราขยายจะส่งสัญญาณที่ส่งสัญญาณออกตามค่าของศักยภาพที่อินพุตที่ไม่กลับด้าน ปัญหาครับ! อย่างไรก็ตาม "แม้ว่าคุณจะถูกกินคุณก็ยังมีทางออกอย่างน้อยสองรายการ" ดังนั้นอย่างใดเราจึงต้องปรับสมดุลผลรวมของการรวมกลับและไม่แปลงกลับเพื่อ "แก้" หน่วยพิเศษนี้

ในการทำเช่นนี้เราใช้สัญญาณอินพุตกับอินพุตที่ไม่แปลงกลับไม่ใช่โดยตรง แต่ผ่านตัวหาร Rin2, R1 (รูปที่ 9, B) นอกจากนี้เรายังยอมรับค่าเล็กน้อยที่ 1 kOhm ตอนนี้ที่อินพุทที่ไม่มีการย้อนกลับ (และยังเป็นการกลับด้าน) ของ op-amp จะมีศักย์ +0.5 V กระแสจะไหลผ่าน (และ Rooc) ผมรินทร์ = ผมตัวต่อ   \u003d 0.5 mA เพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตของ op-amp ต้องมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 0 V. Fu-uh! เราบรรลุสิ่งที่เราต้องการ! หากสัญญาณที่อินพุตทั้งสองของวงจรเท่ากันในขนาดและขั้ว (ในกรณีนี้ +1 V แต่จะเป็นจริงสำหรับลบ 1 V และสำหรับค่าดิจิตอลอื่น ๆ ) แรงดันไฟฟ้าศูนย์เท่ากับความแตกต่างของสัญญาณอินพุตจะถูกเก็บไว้ที่เอาต์พุตของ op-amp .

ให้เราตรวจสอบเหตุผลนี้โดยใช้สัญญาณขั้วลบลบ 1 V กับอินพุตที่กลับด้าน (รูปที่ 9, D) ในเวลาเดียวกัน ผมรินทร์ = ผมตัวต่อ   \u003d 2 mA ซึ่งเอาต์พุตควรเป็น +2 V. ทุกอย่างได้รับการยืนยันแล้ว! ระดับเอาต์พุตสอดคล้องกับความแตกต่างระหว่างอินพุต

แน่นอนว่าด้วยความเท่าเทียมกันของ Rin1 และ Rooc (ตามลำดับ Rin2 และ R1) เราจะไม่ได้รับการขยายสัญญาณ ในการทำเช่นนี้มีความจำเป็นต้องเพิ่มค่าของ Rooos และ R1 ตามที่ได้ทำในการวิเคราะห์การรวมก่อนหน้าของระบบปฏิบัติการ (ฉันจะไม่ทำซ้ำ) และ อย่างเคร่งครัด   อัตราส่วนถูกสังเกตได้:

Roox / Rin1 \u003d R1 / Rin2 (4)

เราได้ประโยชน์อะไรจากการรวมเข้าด้วยกันนี้ในทางปฏิบัติ และเราได้คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม: แรงดันไฟฟ้าขาออกไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่าสัมบูรณ์ของสัญญาณอินพุตหากมันมีค่าเท่ากันในขนาดและขั้ว สัญญาณที่แตกต่าง (ดิฟเฟอเรนเชียล) เท่านั้น สิ่งนี้ทำให้การขยายสัญญาณขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับพื้นหลังของสัญญาณรบกวนที่ทำหน้าที่เท่า ๆ กันในอินพุตทั้งสอง ตัวอย่างเช่นสัญญาณจากไมโครโฟนไดนามิกกับพื้นหลังของเครือข่ายความถี่ 50 Hz

อย่างไรก็ตามในถังน้ำผึ้งนี้น่าเสียดายที่มีแมลงวันอยู่ในครีม อันดับแรกต้องปฏิบัติตามความเสมอภาค (4) อย่างเคร่งครัด (สูงถึงสิบส่วนและบางครั้งร้อยเปอร์เซ็นต์!) มิฉะนั้นจะมีความไม่สมดุลของกระแสที่ทำหน้าที่ในวงจรดังนั้นนอกจากสัญญาณที่แตกต่าง ("ออกจากเฟส") สัญญาณรวม ("ในเฟส") ก็จะถูกขยายออกไป

ลองดูที่สาระสำคัญของคำเหล่านี้ (รูปที่ 10)

   มะเดื่อ 10 สัญญาณกะระยะ

เฟสของสัญญาณคือค่าที่แสดงถึงการชดเชยของจุดกำเนิดของช่วงเวลาของสัญญาณที่สัมพันธ์กับที่มาของเวลา เนื่องจากทั้งการอ้างอิงเวลาและการอ้างอิงช่วงเวลาถูกเลือกโดยพลระยะของการ เป็นระยะ   สัญญาณไม่มีความหมายทางกายภาพ อย่างไรก็ตามความแตกต่างเฟสของทั้งสอง เป็นระยะ   สัญญาณคือปริมาณที่มีความหมายทางกายภาพมันสะท้อนถึงความล่าช้าของสัญญาณอย่างใดอย่างหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับอื่น ๆ สิ่งที่ถือว่าเป็นจุดเริ่มต้นของรอบระยะเวลาไม่สำคัญ สำหรับจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาคุณสามารถรับค่าศูนย์ด้วยความชันบวก คุณสามารถ - สูงสุด ทุกอย่างอยู่ในอำนาจของเรา

ในรูป 9 สัญญาณแหล่งที่มาคือสีแดงสีเขียวถูกเลื่อนโดย¼ของช่วงเวลาเมื่อเทียบกับแหล่งที่มาและสีฟ้าเป็น½ของช่วงเวลา ถ้าเราเปรียบเทียบเส้นโค้งสีแดงและสีน้ำเงินกับเส้นโค้งในรูป 2B จะเห็นได้ว่าพวกเขาอยู่ร่วมกัน เป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม. ดังนั้น "สัญญาณในเฟส" เป็นสัญญาณที่เกิดขึ้นพร้อมกันในแต่ละจุดและ "สัญญาณแอนติเฟส" - ฤๅษี   สัมพันธ์กัน

ในขณะเดียวกันแนวคิด การผกผัน   กว้างกว่าแนวคิด ระยะเพราะ หลังใช้เฉพาะกับสัญญาณที่เกิดซ้ำเป็นประจำ แนวคิด การผกผัน ใช้ได้กับสัญญาณใด ๆ รวมถึงสัญญาณที่ไม่เป็นระยะเช่นสัญญาณเสียงลำดับดิจิตอลหรือแรงดันไฟฟ้าคงที่ ที่ ระยะ   เป็นปริมาณที่สอดคล้องกันสัญญาณควรเป็นระยะอย่างน้อยในบางช่วงเวลา มิฉะนั้นทั้งระยะและระยะเวลาจะเปลี่ยนเป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์

ประการที่สองอินพุทอินพุทและไม่อินเวอร์เตอร์ในการรวมเฟืองท้ายกับความเสมอภาคของค่า Roo \u003d R1 และ Rin1 \u003d Rin2 จะมีความต้านทานอินพุตต่างกัน หากความต้านทานอินพุทของอินเวอร์เตอร์อินพุทนั้นพิจารณาจากค่าของ Rin1 เท่านั้นดังนั้นการไม่อินเวอร์ติ้ง - ด้วยค่า อย่างต่อเนื่อง   รวมถึง Rin2 และ R1 (ยังไม่ลืมว่าอินพุตแอมป์สหกรณ์ไม่กินกระแสไฟ?) ในตัวอย่างข้างต้นพวกเขาจะตามลำดับ 1 และ 2 kOhm และถ้าเราเพิ่ม Rooc และ R1 เพื่อให้ได้แอมพลิฟายเออร์แบบเต็มแล้วความแตกต่างจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญยิ่งขึ้น: ที่ Ku \u003d 10 - ถึงตามลำดับทั้งหมด 1 kOhm เท่ากันและมากถึง 11 kOhm!

น่าเสียดายที่ในทางปฏิบัติค่า Rin1 \u003d Rin2 และ Roox \u003d R1 มักถูกตั้งค่า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ยอมรับได้ก็ต่อเมื่อแหล่งสัญญาณของทั้งสองอินพุตนั้นต่ำมาก ความต้านทานเอาท์พุท. ไม่เช่นนั้นจะสร้างตัวแบ่งที่มีความต้านทานอินพุตของสเตจแอมพลิฟายเออร์และเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งของ“ ตัวหาร” จะแตกต่างกันผลลัพธ์ที่เห็นได้ชัดคือแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่าง .

อีกวิธีหนึ่งในการแก้ไขปัญหานี้อาจเป็นความไม่เท่าเทียมกันในค่าของตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์อินพุทและไม่อินเวอร์ติ้งของ op-amp คือ Rin2 + R1 \u003d Rin1 อีกจุดที่สำคัญคือความสำเร็จของการปฏิบัติที่เท่าเทียมกันอย่างเข้มงวด (4) ตามกฎแล้วสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการแบ่ง R1 ออกเป็นสองตัวต้านทาน - ค่าคงที่โดยปกติ 90% ของค่าที่ต้องการและตัวแปร (R2) ซึ่งความต้านทาน 20% ของค่าที่ต้องการ (รูปที่ 11, A)

   มะเดื่อ 11 ตัวเลือกการปรับสมดุลเครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไปเส้นทางจะได้รับการยอมรับ แต่อีกครั้งด้วยวิธีการปรับสมดุลนี้แม้ว่าความต้านทานอินพุตของอินพุตที่ไม่มีการแปลงกลับจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย แต่ก็เปลี่ยนไป ตัวเลือกที่มีเสถียรภาพมากขึ้นคือการรวมตัวต้านทานการปรับแต่ง (R5) ในซีรีย์กับ Rooc (รูปที่ 11, B) เนื่องจาก Rooc ไม่ได้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของความต้านทานอินพุตของอินพุตอินเวอร์เตอร์ สิ่งสำคัญคือการรักษาอัตราส่วนของนิกายเช่นเดียวกับตัวเลือก "A" (Roox / Rin1 \u003d R1 / Rin2)

ทันทีที่เราพูดถึงการสลับแบบต่างและพูดถึงขาประจำฉันอยากจะอธิบายวงจรที่น่าสนใจหนึ่งวงจร (รูปที่ 12)

   มะเดื่อ 12 วงจรทวนสัญญาณแบบสลับกลับได้ / ไม่สลับกลับ

สัญญาณอินพุตจะถูกใช้พร้อมกันกับทั้งอินพุตของวงจร (การกลับหัวและไม่กลับด้าน) ค่าของตัวต้านทานทั้งหมด (Rin1, Rin2 และ Rooc) จะเท่ากัน (ในกรณีนี้เรารับค่าจริง: 10 ... 100 kOhm) อินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp พร้อมปุ่ม SA สามารถลัดเข้าสู่บัสทั่วไปได้

ในตำแหน่งปิดของกุญแจ (รูปที่ 12, A) ตัวต้านทาน Rin2 ไม่ได้มีส่วนร่วมในการดำเนินงานของวงจร (ผ่านมันเพียงกระแสในปัจจุบันคือ "ไร้ประโยชน์" ผมin2   จากแหล่งสัญญาณไปยังรถบัสทั่วไป) เราได้รับ สลับทวนสัญญาณ   โดยได้รับเท่ากับลบ 1 (ดูรูปที่ 6) แต่เมื่อคีย์ SA เปิด (รูปที่ 12, B) เราจะได้รับ ทวนสัญญาณที่ไม่กลับด้าน   พร้อมรับ +1

หลักการทำงานของวงจรนี้สามารถแสดงในลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อปิดคีย์ SA มันจะทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์กลับด้านที่มีผลบวก 1 และเมื่อเปิด ในเวลาเดียวกัน   (!) และเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่มีกำลังขยาย, ลบ 1, และเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีการแปลงที่มีค่าเพิ่ม +2, ดังนั้น: Ku \u003d +2 + (–1) \u003d +1

ในรูปแบบนี้วงจรนี้สามารถใช้งานได้ตัวอย่างเช่นในขั้นตอนการออกแบบไม่ทราบขั้วของสัญญาณอินพุต (เช่นจากเซ็นเซอร์ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนตั้งค่าอุปกรณ์) อย่างไรก็ตามหากคุณใช้ทรานซิสเตอร์ (ตัวอย่างเช่นเอฟเฟ็กต์สนาม) ควบคุมโดยสัญญาณอินพุตที่ใช้ เปรียบเทียบ   (เราจะพูดถึงมันด้านล่าง) เราจะได้รับ เครื่องตรวจจับซิงโคร   (rectifier ซิงโครนัส) แน่นอนว่าการใช้รูปแบบดังกล่าวอย่างเป็นรูปธรรมนั้นนอกเหนือไปจากการทำความคุ้นเคยครั้งแรกกับการทำงานของระบบปฏิบัติการและเราจะไม่พิจารณารายละเอียดอีกครั้งที่นี่

และตอนนี้เรามาดูหลักการของการรวมสัญญาณอินพุต (รูปที่ 13, A) และในเวลาเดียวกันเราจะคิดออกว่าค่าตัวต้านทานรินและรูคควรเป็นอย่างไรในความเป็นจริง

   มะเดื่อ 13 หลักการทำงานของ adder ที่กลับหัวกลับหาง

เราใช้พื้นฐานของแอมพลิฟายเออร์กลับด้านที่พิจารณาแล้วข้างต้น (รูปที่ 5) เราเชื่อมต่อเพียงหนึ่ง แต่ตัวต้านทานอินพุต Rin1 และ Rin2 สองตัวกับอินพุต op-amp จนถึงตอนนี้สำหรับวัตถุประสงค์ "ทางการศึกษา" เรารับความต้านทานของตัวต้านทานทั้งหมดรวมถึง Rooc เท่ากับ 1 kOhm ที่หมุดซ้าย Rin1 และ Rin2 เราให้สัญญาณอินพุตเท่ากับ +1 V. Currents เท่ากับ 1 mA ไหลผ่านตัวต้านทานเหล่านี้ (แสดงโดยลูกศรชี้จากซ้ายไปขวา) เพื่อรักษาความเป็นไปได้ที่อินพุทอินพุทเหมือนกับที่ไม่กลับหัวกลับหาง (0 V) กระแสไฟฟ้าที่เท่ากันกับผลรวมของกระแสอินพุท (1 mA + 1 mA \u003d 2 mA) จะต้องไหลผ่านตัวต้านทาน Rooc ) ซึ่งควรมีแรงดันลบ 2 V

ผลลัพธ์เดียวกัน (แรงดันเอาต์พุตลบ 2 V) สามารถรับได้หากมีการใช้แรงดันไฟฟ้า +2 V กับอินพุตของเครื่องขยายเสียงแบบอินเวอร์ติง (รูปที่ 5) หรือค่ารินลดลงครึ่งหนึ่งเช่น มากถึง 500 โอห์ม เพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับตัวต้านทาน Rin2 ถึง +2 V (รูปที่ 13, B) ที่เอาต์พุตเราได้แรงดันลบ 3 V ซึ่งเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าอินพุต

สามารถมีอินพุตไม่ได้สองอินพุต แต่มีให้เลือกมากเท่าที่คุณต้องการ หลักการของการทำงานของวงจรนี้จะไม่เปลี่ยนจากนี้: ในกรณีใด ๆ แรงดันไฟฟ้าขาออกจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลรวมพีชคณิต (โดยคำนึงถึงเครื่องหมาย!) ของกระแสที่ผ่านตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับอินพุตกลับหัวของ op-amp

อย่างไรก็ตามหากสัญญาณเท่ากับ +1 V และลบ 1 V จะถูกนำไปใช้กับอินพุตของ adder กลับหัวกลับหาง (รูปที่ 13, B) จากนั้นกระแสที่ไหลผ่านพวกเขาจะเป็นแบบหลายทิศทางพวกเขาจะยกเลิกซึ่งกันและกันและเอาต์พุตจะเป็น 0 V. ในกรณีนี้ผ่านตัวต้านทาน Rooc ไม่มีกระแสจะไหล กล่าวอีกนัยหนึ่งกระแสที่ไหลไปตาม Rooc จะถูกรวมเข้ากับพีชคณิต อินพุต   กระแส

จุดสำคัญก็มาจากที่นี่: ในขณะที่เรากำลังทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าอินพุตขนาดเล็ก (1 ... 3 V), เอาท์พุท OA ของแอพพลิเคชั่นที่กว้างสามารถให้กระแสเช่น (1 ... 3 mA) สำหรับ Rooc และอย่างอื่นสำหรับโหลดที่เชื่อมต่อกับ OA แต่ถ้าแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณอินพุตเพิ่มขึ้นสูงสุดที่อนุญาต (ใกล้กับแรงดันไฟฟ้า) จากนั้นปรากฎว่ากระแสไฟขาออกทั้งหมดจะไปที่ Rooc ไม่มีอะไรเหลือสำหรับการโหลด และใครที่ต้องการแอมพลิฟายเออร์แบบขยายที่ใช้งานได้ "ด้วยตัวเอง" นอกจากนี้ค่าของตัวต้านทานอินพุตซึ่งมีค่าเท่ากับ 1 kOhm เท่านั้น (ตามลำดับการพิจารณาความต้านทานอินพุตของสเตจแอมพลิฟายเออร์กลับตัว) ต้องใช้กระแสขนาดใหญ่มากไหลผ่านโหลดแหล่งสัญญาณ ดังนั้นในวงจรจริงความต้านทานรินจึงถูกเลือกไม่น้อยกว่า 10 kOhm แต่ควรมีค่าไม่เกิน 100 kOhm เพื่อให้ได้ค่าที่กำหนดไม่ควรทำให้ Rooo มีค่าสูงเกินไป แม้ว่าค่าเหล่านี้จะไม่สมบูรณ์ แต่เพียงประมาณตามที่พวกเขาพูดว่า "ในการประมาณแรก" - ทั้งหมดขึ้นอยู่กับรูปแบบเฉพาะ ไม่ว่าในกรณีใด ๆ มันเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์สำหรับกระแสเกิน 5 ... 10% ของกระแสไฟออกสูงสุดของ op-amp นี้โดยเฉพาะเพื่อไหลผ่าน Rooos

สัญญาณสรุปสามารถใช้กับอินพุตที่ไม่กลับค่าได้ ปรากฎว่า adder ที่ไม่กลับด้าน. โดยพื้นฐานวงจรดังกล่าวจะทำงานในลักษณะเดียวกับ adder กลับหัวกลับขาออกซึ่งจะเป็นสัญญาณที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตและสัดส่วนตรงกันข้ามกับค่าเล็กน้อยของตัวต้านทานอินพุต อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติมีการใช้งานบ่อยครั้งมากเพราะ มี "เรค" ที่จะพิจารณา

เนื่องจากกฎข้อที่ 2 นั้นมีผลเฉพาะอินพุตที่กลับเข้ามาซึ่งการกระทำ "ศักยภาพเสมือนเป็นศูนย์" จึงมีความเป็นไปได้ที่การไม่แปลงกลับเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของแรงดันไฟฟ้าเข้า ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่มีอยู่ในหนึ่งอินพุตจะมีผลต่อแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับอินพุตอื่น ไม่มี "ศักยภาพเสมือนจริง" ที่อินพุตที่ไม่ใช่การแปลงกลับ! ดังนั้นเราต้องใช้เทคนิควงจรเพิ่มเติม

จนถึงตอนนี้เราได้พิจารณาโครงร่างสำหรับ OS ด้วยการปกป้องสิ่งแวดล้อม และจะเกิดอะไรขึ้นหากลบความคิดเห็นทั้งหมด? ในกรณีนี้เราจะได้รับ เปรียบเทียบ   (รูปที่ 14) เช่นอุปกรณ์เปรียบเทียบศักยภาพทั้งสองที่อินพุตของพวกเขาด้วยค่าสัมบูรณ์ (จากคำภาษาอังกฤษ เปรียบเทียบ - เปรียบเทียบ) ที่เอาต์พุตจะมีแรงดันไฟฟ้าเข้าใกล้แรงดันไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งขึ้นอยู่กับว่าสัญญาณใดมีขนาดใหญ่กว่าอีกสัญญาณหนึ่ง โดยทั่วไปสัญญาณอินพุตจะถูกนำไปใช้กับหนึ่งในอินพุตและกับแรงดันคงที่อีกตัวหนึ่งซึ่งมีการเปรียบเทียบ (ซึ่งเรียกว่า "แรงดันอ้างอิง") อาจรวมถึงค่าเท่ากับศูนย์ที่มีศักยภาพ (รูปที่ 14, B)

   มะเดื่อ 14 โครงการของการสลับบน op amp เป็นตัวเปรียบเทียบ

อย่างไรก็ตามไม่ใช่ทุกสิ่งที่ดีนัก“ ในราชอาณาจักรเดนมาร์ก” ... และเกิดอะไรขึ้นถ้าแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตเป็นศูนย์? ในทางทฤษฎีผลลัพธ์ควรเป็นศูนย์ แต่ในความเป็นจริง - ไม่เคย. หากศักย์ที่หนึ่งของอินพุตมีค่าน้อยกว่าศักยภาพของอีกอันหนึ่งอย่างน้อยก็จะเพียงพอที่จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่วุ่นวายเนื่องจากการรบกวนแบบสุ่มที่ชี้ไปที่อินพุตของตัวเปรียบเทียบ

ในความเป็นจริงสัญญาณใด ๆ คือ "มีเสียงดัง" เพราะ อุดมคติไม่สามารถนิยามได้ และในภูมิภาคที่อยู่ใกล้กับจุดที่มีศักยภาพเท่ากันของอินพุตสัญญาณแพ็คสัญญาณจะปรากฏที่เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบแทนสวิตช์ที่ชัดเจนหนึ่งสวิตช์ เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์นี้มักจะมีการเปรียบเทียบวงจรเปรียบเทียบ hysteresis   โดยการสร้าง PIC ที่เป็นค่าบวกอ่อนจากเอาต์พุตไปยังอินพุตที่ไม่กลับค่า (รูปที่ 15)

   มะเดื่อ 15 หลักการฮีสเตอริซีสในเครื่องเปรียบเทียบเนื่องจาก PIC

ให้เราวิเคราะห์การทำงานของวงจรนี้ แรงดันไฟฟ้าของมันคือ± 10 V (สำหรับบัญชีแบบสม่ำเสมอ) ความต้านทานรินคือ 1 kOhm และ Rpos คือ 10 kOhm ศักยภาพของจุดกึ่งกลางจะถูกเลือกเป็นแรงดันอ้างอิงที่จ่ายให้กับอินเวอร์เตอร์อินพุต เส้นโค้งสีแดงแสดงสัญญาณอินพุตที่มาถึงขาซ้ายของรินริน (อินพุต โครงการ   comparator), สีน้ำเงิน - ศักยภาพที่อินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp และสีเขียว - สัญญาณเอาต์พุต

ตราบใดที่สัญญาณอินพุตมีขั้วลบลบเอาต์พุตก็คือแรงดันลบซึ่งผ่าน Rpos จะรวมกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตในสัดส่วนผกผันกับค่าของตัวต้านทานที่สอดคล้องกัน ดังนั้นศักยภาพของอินพุตที่ไม่กลับด้านในช่วงค่าลบทั้งหมด 1 V (เป็นค่าสัมบูรณ์) สูงกว่าระดับของสัญญาณอินพุต ทันทีที่ศักย์ของอินพุตที่ไม่กลับมีค่าเท่ากับศักยภาพของการกลับด้านหนึ่ง (สำหรับสัญญาณอินพุตนี้จะเป็น + 1 V) แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของ op-amp จะเริ่มเปลี่ยนจากขั้วลบเป็นบวก ศักยภาพทั้งหมดที่อินพุทที่ไม่มีการกลับด้านจะเริ่มขึ้น หิมะถล่ม เป็นบวกมากขึ้นสนับสนุนกระบวนการของสวิตช์ดังกล่าว เป็นผลให้ผู้เปรียบเทียบเพียงแค่“ ไม่สังเกตเห็น” ความผันผวนของสัญญาณอินพุตและสัญญาณอ้างอิงที่ไม่มีนัยสำคัญเนื่องจากพวกมันจะมีขนาดของคำสั่งที่มีขนาดเล็กกว่าแอมพลิจูดที่มีขนาดเล็กกว่าที่อธิบายไว้

เมื่อสัญญาณอินพุทลดลงสัญญาณเอาท์พุตของตัวเปรียบเทียบจะถูกสลับกลับไปที่แรงดันไฟฟ้าลบ 1 โวลต์ความแตกต่างระหว่างระดับสัญญาณอินพุตที่นำไปสู่เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบซึ่งเท่ากับ 2 V ในกรณีของเราถูกเรียก hysteresis. ยิ่งความต้านทาน Rpos มากขึ้นเมื่อเทียบกับ Rin (ความลึกของ POS น้อยกว่า) ยิ่งฮิสเทรีซิสเปลี่ยน ดังนั้นที่ Rpos \u003d 100 kOhm จะเป็นเพียง 0.2 V และที่ Rpos \u003d 1 MΩจะเป็น 0.02 V (20 mV) Hysteresis (ความลึกของ PIC) ถูกเลือกตามสภาพการใช้งานจริงของตัวเปรียบเทียบในวงจรเฉพาะ ในที่ 10 mV จะมีจำนวนมากและที่ - 2 V จะน้อย

น่าเสียดายที่ไม่ใช่ทุกแอมป์สหกรณ์และไม่ใช่ในทุกกรณีสามารถใช้เป็นเครื่องมือเปรียบเทียบได้ วงจรเปรียบเทียบแบบพิเศษมีให้สำหรับการจับคู่ระหว่างสัญญาณอะนาล็อกและดิจิตอล บางคนมีความเชี่ยวชาญในการเชื่อมต่อกับไมโคร TTL (597CA2) TTL, ส่วน - เพื่อไมโคร ESL ดิจิตอล (597CA1) แต่ส่วนใหญ่จะเรียกว่า "เครื่องมือเปรียบเทียบขนาดกว้าง" (LM393 / LM339 / K554CA3 / K597CA3) ความแตกต่างที่สำคัญของพวกเขาจาก op-amp เป็นอุปกรณ์พิเศษของสเตจเอาท์พุทซึ่งทำบนทรานซิสเตอร์ตัวสะสมแบบเปิด (รูปที่ 16)

   มะเดื่อ 16 เอาท์พุตสำหรับตัวเปรียบเทียบช่วงกว้าง
   และการเชื่อมต่อกับตัวต้านทานโหลด

สิ่งนี้ต้องการการใช้งานภายนอก ตัวต้านทานโหลด   (R1) ซึ่งไม่มีสัญญาณขาออกที่ไม่สามารถสร้างระดับเอาท์พุทสูง (บวก) ได้อย่างง่ายดาย แรงดันไฟฟ้า + U2 ที่ตัวต้านทานโหลดเชื่อมต่ออาจแตกต่างจากแรงดัน + U1 ของชิปตัวเปรียบเทียบ วิธีนี้ช่วยให้ง่ายในการให้สัญญาณออกในระดับที่ต้องการไม่ว่าจะเป็น TTL หรือ CMOS

คำพูด ในการเปรียบเทียบส่วนใหญ่เช่น dual LM393 (LM193 / LM293) หรือเหมือนกันในวงจร แต่สี่เท่า LM339 (LM139 / LM239) emitter ของทรานซิสเตอร์ระยะเอาท์พุทเชื่อมต่อกับเอาท์พุทพลังงานเชิงลบซึ่งค่อนข้าง จำกัด ขอบเขต ในเรื่องนี้ฉันต้องการดึงความสนใจไปที่ตัวเปรียบเทียบ LM31 (LM111 / LM211) ซึ่งเป็นอนาล็อกในประเทศ 521 / 554CA3 ซึ่งทั้งตัวเก็บรวบรวมและตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์เอาท์พุทแยกกันซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าของตัวเปรียบเทียบ ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของมันคือในแพคเกจ 8 พิน (บางครั้งใน 14 พิน) มันเป็นแพคเกจเดียวเท่านั้น

จนถึงตอนนี้เราได้พิจารณาวงจรที่สัญญาณอินพุตถูกอินพุตไปยังอินพุตผ่าน Rin, เช่น พวกเขาทั้งหมด แปลง   อินพุต แรงดันไฟฟ้าใน   วันหยุด แรงดันไฟฟ้า   เดียวกัน ในกรณีนี้กระแสอินพุตไหลผ่านริน และจะเกิดอะไรขึ้นถ้าความต้านทานนั้นมีค่าเท่ากับศูนย์ วงจรจะทำงานในลักษณะเดียวกับแอมพลิฟายเออร์ที่พิจารณาข้างต้นเฉพาะอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของแหล่งสัญญาณ (เส้นทาง) เท่านั้นที่จะทำหน้าที่เป็นรินและเราจะได้รับ แปลง   อินพุต ปัจจุบัน   ใน   วันหยุด แรงดันไฟฟ้า   (รูปที่ 17)

   มะเดื่อ 17 Scheme ของตัวแปลงกระแสเป็นแรงดันบนระบบปฏิบัติการ

เนื่องจากความเป็นไปได้ที่อินพุทอินพุทนั้นเหมือนกับที่ไม่อินเวอร์เตอร์อินพุท (ในกรณีนี้มันคือ“ เสมือนศูนย์”), อินพุตทั้งหมดในปัจจุบัน ( ผมรินทร์) จะไหลผ่าน Rooc ระหว่างเอาท์พุทของแหล่งสัญญาณ (G) และเอาท์พุทของ op-amp ความต้านทานอินพุตของวงจรดังกล่าวอยู่ใกล้กับศูนย์ซึ่งช่วยให้หนึ่งสร้างไมโคร / milliammeters ตามจริงไม่ส่งผลกระทบต่อกระแสที่ไหลไปตามวงจรที่วัด บางทีข้อ จำกัด เพียงอย่างเดียวคือช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่อนุญาตของ op-amp ซึ่งไม่ควรเกิน คุณสามารถสร้างได้เช่นตัวแปลงเชิงเส้นของโฟโตไดโอดในปัจจุบันเป็นแรงดันไฟฟ้าและวงจรอื่น ๆ อีกมากมาย

เราตรวจสอบหลักการพื้นฐานของการทำงานของระบบปฏิบัติการในรูปแบบต่างๆเพื่อรวมเข้าด้วยกัน หนึ่งคำถามสำคัญยังคงอยู่: คำถามของพวกเขา อาหาร.

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นโดยทั่วไปแอมป์มีเพียง 5 พิน: สองอินพุตเอาต์พุตและพินพาวเวอร์สองตัวทั้งบวกและลบ ในกรณีทั่วไปจะใช้พลังงานสองขั้วนั่นคือแหล่งพลังงานมีสามเอาต์พุตที่มีศักยภาพ: + U; 0; -U

อีกครั้งที่เราพิจารณาอย่างรอบคอบตัวเลขทั้งหมดข้างต้นและดูว่าแยกออกจากจุดกึ่งกลางในระบบปฏิบัติการ NO ! สำหรับการทำงานของวงจรภายในมันไม่จำเป็น ในบางวงจรอินพุทที่ไม่มีการแปลงกลับจะเชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลางอย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กฎ

ดังนั้น ครอบงำ ส่วนใหญ่   แอมป์สหกรณ์ที่ทันสมัยได้รับการออกแบบให้ใช้พลังงาน เสาเดี่ยว แรงดันไฟฟ้า! คำถามเชิงตรรกะเกิดขึ้น:“ ทำไมเราต้องใช้สารอาหารสองขั้ว” ถ้าหากเราคงอยู่อย่างมั่นคงและมีความมั่นคงที่น่าอิจฉาแสดงให้เห็นในภาพวาด?

ปรากฎว่ามันเป็นเพียงแค่ สะดวกสบายมาก   เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

A) เพื่อให้แน่ใจว่ามีกระแสไฟฟ้าเพียงพอและขนาดของแรงดันไฟฟ้าขาออกผ่านโหลด (รูปที่ 18)

   มะเดื่อ 18 การไหลของกระแสเอาต์พุตผ่านโหลดด้วยตัวเลือกต่าง ๆ สำหรับการส่ง op-amp

สำหรับตอนนี้เราจะไม่พิจารณาวงจรอินพุต (และ OOS) ของวงจรที่แสดงในรูป (“ กล่องดำ”) ขอให้เรารับสัญญาณสัญญาณไซน์อินพุท (ไซน์สีดำบนกราฟ) บางชนิดเป็นอินพุทและเอาท์พุทเป็นสัญญาณไซน์เดียวกันที่ขยายใหญ่เมื่อเทียบกับไซน์ไซด์สีอินพุตในกราฟ)

เมื่อเชื่อมต่อโหลด R ระหว่างเอาต์พุตของ op-amp และจุดกึ่งกลางของการเชื่อมต่อของแหล่งจ่ายไฟ (GB1 และ GB2) - รูปที่ 18A กระแสไหลผ่านโหลดแบบสมมาตรเทียบกับจุดกึ่งกลาง (ตามลำดับคลื่นครึ่งสีแดงและสีน้ำเงิน) และแอมพลิจูดนั้นสูงสุดและแอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ Rload ยังเป็นไปได้สูงสุด - มันสามารถเข้าถึงแรงดันไฟฟ้าเกือบจะ กระแสไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานของขั้วที่สอดคล้องกันถูกปิดผ่าน opn, Rnag และแหล่งพลังงาน (เส้นสีแดงและสีน้ำเงินที่แสดงการไหลของกระแสในทิศทางที่สอดคล้องกัน)

เนื่องจากความต้านทานภายในของแหล่งจ่ายไฟแอมป์มีขนาดเล็กมากกระแสที่ไหลผ่านโหลดจะถูก จำกัด ด้วยความต้านทานและกระแสไฟขาออกสูงสุดของแอมป์ซึ่งโดยทั่วไปคือ 25 mA

เมื่อจ่าย op-amp ด้วยแรงดัน unipolar เป็น รถบัสทั่วไป   โดยปกติจะเลือกขั้วลบ (ลบ) ของแหล่งพลังงานซึ่งมีการเชื่อมต่อขั้วโหลดที่สอง (รูปที่ 18, B) ขณะนี้กระแสไฟฟ้าผ่านโหลดสามารถไหลได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น (แสดงด้วยเส้นสีแดง) ทิศทางที่สองก็ไม่มีที่มาจากไหน กล่าวอีกนัยหนึ่งกระแสไฟฟ้าผ่านการโหลดจะไม่สมดุล (เร้าใจ)

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะยืนยันอย่างแจ่มแจ้งว่าตัวเลือกดังกล่าวไม่ดี ถ้าภาระคือพูดว่าหัวแบบไดนามิกแล้วสำหรับเธอนี้จะไม่น่าสงสัยคุณภาพ อย่างไรก็ตามมีหลายแอปพลิเคชั่นที่เชื่อมต่อโหลดระหว่างเอาต์พุตของ op-amp และหนึ่งในบัสพลังงาน (โดยปกติจะเป็นขั้วลบ) ไม่เพียง แต่ได้รับอนุญาต แต่ยังเป็นไปได้เท่านั้น

หากอย่างไรก็ตามมีความจำเป็นที่จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าสมมาตรของกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลดด้วยแหล่งจ่ายไฟแบบ unipolar แล้วคุณต้องแยกกระแสไฟฟ้าออกจากเอาต์พุตของ op-amp galvanically โดยตัวเก็บประจุ C1 (รูปที่ 18, B)

B) เพื่อให้แน่ใจว่าจำเป็นต้องใช้กระแสอินเวอร์เตอร์อินพุทเช่นเดียวกับ ผูกพัน   สัญญาณอินพุตไปยังบางส่วน โดยพลการ เลือก   ระดับ ที่ได้รับ   สำหรับการอ้างอิง (ศูนย์) - การตั้งค่าโหมดการทำงานของ op-amp สำหรับกระแสตรง (รูปที่ 19)

   มะเดื่อ 19 การเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณเข้าด้วยตัวเลือกการใช้พลังงาน op-amp ต่างๆ

ตอนนี้เราพิจารณาตัวเลือกการเชื่อมต่อสำหรับแหล่งอินพุตไม่รวมการเชื่อมต่อโหลดจากการพิจารณา

การเชื่อมต่อของอินเวอร์เตอร์อินเวอร์เตอร์และอินเวอร์เตอร์ที่ไม่ได้ย้อนกลับไปยังจุดกึ่งกลางของการเชื่อมต่อของแหล่งพลังงาน (รูปที่ 19, A) ได้รับการพิจารณาในการวิเคราะห์รูปแบบข้างต้น หากอินพุตที่ไม่มีการย้อนกลับไม่ได้กินและยอมรับศักยภาพของจุดกึ่งกลางจากนั้นผ่านแหล่งสัญญาณ (G) และรินเชื่อมต่อแบบอนุกรมกระแสไหลปิดผ่านแหล่งพลังงานที่สอดคล้องกัน! และเนื่องจากความต้านทานภายในของพวกมันนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับกระแสอินพุท (คำสั่งที่มีขนาดน้อยกว่าริน) จึงไม่ส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้า

ดังนั้นด้วยการจัดหา unipolar ของ op-amp จึงเป็นไปได้ที่จะจัดรูปแบบศักย์ไฟฟ้าที่ป้อนให้กับอินพุตที่ไม่แปลงกลับอย่างสมบูรณ์โดยใช้ตัวแบ่ง R1R2 (รูปที่ 19, B, C) ค่าทั่วไปของตัวต้านทานของตัวแบ่งนี้คือ 10 ... 100 kOhm และด้านล่าง (เชื่อมต่อกับบัสติดลบทั่วไป) ขอแนะนำให้แบ่งตัวเก็บประจุเป็น 10 ... 22 ไมโครฟิล์มเพื่อลดผลกระทบของระลอกคลื่นไฟฟ้าที่มีต่อศักยภาพ เทียม   จุดกึ่งกลาง.

แต่แหล่งสัญญาณ (G) นั้นไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่งที่จะเชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลางประดิษฐ์นี้เนื่องจากกระแสอินพุตเดียวกัน มาประเมินกัน แม้จะมีการจัดอันดับตัวหาร R1R2 \u003d 10 kOhm และ Rin \u003d 10 ... 100 kOhm กระแสไฟเข้า ผมรินทร์   อย่างน้อยที่สุดจะเป็น 1/10 และที่แย่ที่สุดถึง 100% ของกระแสที่ไหลผ่านตัวแบ่ง ดังนั้นศักยภาพที่อินพุตที่ไม่กลับด้านเข้าด้วยกัน (ในเฟส) กับสัญญาณอินพุตจะ "ลอย" มาก

เพื่อที่จะกำจัดอิทธิพลของอินพุตซึ่งกันและกันในระหว่างการขยายสัญญาณ DC ในระหว่างการเปิดสวิตช์นี้จุดกึ่งกลางของศักย์ไฟฟ้าที่แยกต่างหากที่เกิดขึ้นจากตัวต้านทาน R3R4 (รูปที่ 19, B) ควรจัดเรียงไว้สำหรับแหล่งสัญญาณหรือถ้าขยายสัญญาณ AC จากอินพุตกลับหัวโดยตัวเก็บประจุ C2 (รูปที่ 19, B)

ควรสังเกตว่าในรูปแบบข้างต้น (รูปที่ 18, 19) เราสันนิษฐานโดยค่าเริ่มต้นว่าสัญญาณเอาท์พุตจะต้องสมมาตรเทียบกับจุดกึ่งกลางของแหล่งพลังงานหรือจุดกึ่งกลางประดิษฐ์ ในความเป็นจริงมันไม่จำเป็นเสมอไป บ่อยครั้งที่มันเป็นสิ่งจำเป็นที่สัญญาณเอาท์พุทมีทั้งขั้วบวกหรือขั้วบวก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นอย่างยิ่งที่ขั้วบวกและขั้วลบของแหล่งพลังงานมีค่าเท่ากัน หนึ่งในนั้นอาจมีขนาดเล็กกว่าค่าสัมบูรณ์มากกว่ามากเพียงเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานปกติของระบบปฏิบัติการ

คำถามเชิงตรรกะเกิดขึ้น:“ แล้วอันไหนล่ะ” ในการตอบคำถามให้พิจารณาช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตของสัญญาณอินพุทและเอาท์พุทแอมป์

สำหรับ op-amp ใด ๆ ศักยภาพของเอาต์พุตไม่สามารถสูงกว่าศักยภาพของบัสกำลังบวกและต่ำกว่าศักยภาพของบัสพลังงานเชิงลบ กล่าวอีกนัยหนึ่งแรงดันขาออกจะต้องไม่เกินแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นสำหรับ OPA277 op amp แรงดันเอาต์พุตที่มีความต้านทานโหลด 10 kOhm น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าของบัสพลังงานบวก 2 V และบัสพลังงานเชิงลบ 0.5 V ความกว้างของ "โซนตาย" เหล่านี้ของแรงดันเอาต์พุตที่ op-amp ไม่สามารถเข้าถึงได้ขึ้นอยู่กับจำนวน ปัจจัยเช่นวงจรของขั้นตอนเอาต์พุตความต้านทานโหลดเป็นต้น) มีโอเปร่าที่โซนตายมีน้อยมากเช่น 50 mV ไปยังแรงดันไฟฟ้าของบัสจ่ายที่โหลด 10 kΩ (สำหรับ OPA340) คุณลักษณะของ opamp นี้เรียกว่ารางต่อราง (R2R)

ในทางตรงกันข้ามสำหรับแอมป์แอมป์ของแอพพลิเคชั่นที่กว้างสัญญาณอินพุตก็ไม่ควรจะเกินแรงดันไฟฟ้าและสำหรับบางคนจะน้อยกว่า 1.5 ... 2 V. อย่างไรก็ตามมีแอมป์ op ที่มีวงจรสเตจอินพุตเฉพาะ ซึ่งสามารถทำงานได้ไม่เพียง แต่จากระดับของพลังงานเชิงลบ แต่ยังสามารถ“ ลบ” ได้ด้วย 0.3 V ซึ่งอำนวยความสะดวกในการใช้งานของพวกเขาอย่างมากด้วยพลังงาน unipolar ด้วยบัสเชิงลบทั่วไป

สุดท้ายนี้เรามาดูและทำความเข้าใจกับ "แมงมุมแมลง" เหล่านี้กัน คุณสามารถสูดดมและเลีย ฉันอนุญาต พิจารณาตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดของพวกเขาที่มีอยู่สำหรับแฮมเริ่มต้น โดยเฉพาะถ้าคุณต้องบัดกรี op-amp จากอุปกรณ์เก่า

สำหรับ op-amps ของการออกแบบเก่าซึ่งไม่จำเป็นต้องมีวงจรภายนอกสำหรับการแก้ไขความถี่เพื่อป้องกันการกระตุ้นตนเองการปรากฏตัวของข้อสรุปเพิ่มเติมเป็นลักษณะ ด้วยเหตุนี้ op-amps บางตัวจึงไม่ได้ "พอดีกับ" เคส 8-pin (รูปที่ 20, A) และถูกผลิตขึ้นในแก้วโลหะกลม 12 พินเช่น K140UD1, K140UD2, K140UD5 (รูปที่ 20, B) หรือ แพ็คเกจ DIP 14-pin ตัวอย่างเช่น K140UD20, K157UD2 (รูปที่ 20, C) คำย่อกรมทรัพย์สินทางปัญญาย่อคือคำย่อของนิพจน์ภาษาอังกฤษ“ Dual In line Package” และแปลว่า“ แพ็คเกจสองขั้ว”

กล่องโลหะกลมแก้ว (รูปที่ 20, A, B) ถูกใช้เป็นตัวหลักสำหรับแอมป์สหกรณ์ที่นำเข้าจนถึงประมาณกลางทศวรรษที่ 70 และสำหรับแอมป์สหกรณ์ในประเทศจนถึงช่วงกลางยุค 80 และตอนนี้ใช้สำหรับสิ่งที่เรียกว่า แอปพลิเคชั่น "ทหาร" ("การยอมรับครั้งที่ 5")

บางครั้ง op-amps ภายในประเทศถูกเก็บไว้ในเคสที่“ แปลกใหม่” ในปัจจุบัน: แก้วโลหะรูปสี่เหลี่ยมขนาด 15 พินสำหรับ K284UD1 ไฮบริด (รูปที่ 20, D) ซึ่งกุญแจคือเอาต์พุตเพิ่มจากกรณีที่ 15 และอื่น ๆ จริงกรณี 14 พินภาพถ่าย (รูปที่ 20, D) สำหรับการวางระบบปฏิบัติการในพวกเขาฉันไม่ได้พบกับบุคคล พวกมันถูกใช้สำหรับวงจรดิจิตอล

   มะเดื่อ 20 ตัวขยายสัญญาณสำหรับการใช้งานภายในบ้าน

opamps ที่ทันสมัยสำหรับส่วนใหญ่ประกอบด้วยวงจรการแก้ไขโดยตรงบนชิปซึ่งทำให้สามารถสรุปจำนวนขั้นต่ำได้ (ตัวอย่างเช่น SOT23-5 5 พินสำหรับ opamp เดียว - รูปที่ 23) สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะวางสองหรือสี่อิสระอย่างสมบูรณ์ (ยกเว้นสำหรับสายไฟทั่วไป) แอมป์ที่ทำบนชิปตัวเดียวในตัวเรือนเดียว

   มะเดื่อ 21 เปลือกพลาสติกสองแถวของแอมป์สหกรณ์ทันสมัยสำหรับการติดตั้งเอาต์พุต (DIP)

บางครั้งคุณสามารถค้นหา op-amps ที่อยู่ในแถวเดี่ยว 8-pin (รูปที่ 22) หรือ 9-pin แพ็คเกจ (SIP) - K1005UD1 ตัวย่อ SIP เป็นตัวย่อของนิพจน์ภาษาอังกฤษ“ บรรจุภัณฑ์ในบรรทัดเดียว” และแปลว่า“ บรรจุภัณฑ์พินด้านเดียว”

   มะเดื่อ 22 ตัวเรือนพลาสติกแถวเดี่ยวของ dual op-amps สำหรับการติดตั้งเอาต์พุต (SIP-8)

พวกเขาถูกออกแบบมาเพื่อลดพื้นที่ว่างบนกระดาน แต่น่าเสียดายที่พวกเขา“ สาย”: ในเวลานี้ SMD (Surface Mount Device) ถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยการบัดกรีโดยตรงกับรางของบอร์ด (รูปที่ 23) อย่างไรก็ตามสำหรับผู้เริ่มต้นใช้งานของพวกเขานำเสนอปัญหาที่สำคัญ

   มะเดื่อ 23 หอยแอมป์ (SMD) ที่นำเข้าจากพื้นผิวที่ทันสมัย

บ่อยครั้งที่วงจร Micro เดียวกันสามารถ“ บรรจุ” โดยผู้ผลิตในกรณีต่าง ๆ (รูปที่ 24)

   มะเดื่อ 24 ตัวเลือกสำหรับการวางไมโครชิปตัวเดียวกันในหลายกรณี

การค้นพบของ microcircuits ทั้งหมดมีการเรียงลำดับหมายเลขนับจากสิ่งที่เรียกว่า "คีย์" ระบุตำแหน่งของเอาต์พุตที่หมายเลข 1 (รูปที่ 25) ใด   ถ้าคุณวางข้อสรุปกรณี จากตัวเองจำนวนของพวกเขาเพิ่มขึ้น กับ ตามเข็มนาฬิกา!

   มะเดื่อ 25 Pinout ของแอมป์ที่ใช้งานได้
   ในหลายกรณี (pinout) มุมมองด้านบน;
   ทิศทางการกำหนดหมายเลขจะแสดงด้วยลูกศร

ในกล่องโลหะกลมแก้วกุญแจมีรูปแบบของการยื่นออกมาด้านข้าง (รูปที่ 25, A, B) จากตำแหน่งของคีย์นี้สามารถทำการคราดขนาดใหญ่ได้! ในกรณี 8 พินในประเทศ (302.8) คีย์จะอยู่ตรงข้ามเอาต์พุตแรก (รูปที่ 25, A) และนำเข้า TO-5 - ตรงข้ามกับเอาต์พุตแปดตัว (รูปที่ 25, B) ในกรณีที่มีลูกค้าเป้าหมาย 12 รายทั้งในประเทศ (302.12) และนำเข้าจะมีการระบุที่สำคัญ ระหว่าง   ข้อสรุปที่หนึ่งและที่ 12

โดยทั่วไปอินพุต inverting ในทั้งสองกรณีโลหะแก้วกลมและกรมทรัพย์สินทางปัญญาจะเชื่อมต่อกับเอาท์พุทที่ 2, อินพุทที่ไม่กลับไปที่ 3, เอาท์พุทที่ 6, อุปทานที่ 6 ลบอุปทานที่ 4 และบวกพลังงาน 7 อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้น (เป็นไปได้อีก "rake"!) ใน pinout ของ OU K140UD8, K574UD1 ในพวกเขาหมายเลขของข้อสรุปจะถูกเลื่อนโดยทวนเข็มนาฬิกาหนึ่งเมื่อเทียบกับที่ยอมรับกันโดยทั่วไปสำหรับประเภทอื่น ๆ ส่วนใหญ่เช่น พวกมันเชื่อมโยงกับสิ่งที่ค้นพบเช่นเดียวกับในอาคารนำเข้า (รูปที่ 25, B) และลำดับเลขนั้นสอดคล้องกับสิ่งที่อยู่ภายในบ้าน (รูปที่ 25, A)

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาสถานที่สาธารณะส่วนใหญ่สำหรับการใช้งานสาธารณะได้ถูกวางไว้ในกล่องพลาสติก (รูปที่ 21, 25, V-D) ในกรณีเหล่านี้คีย์คือช่อง (จุด) ตรงข้ามเทอร์มินัลแรกหรือจุดตัดในตอนท้ายของเคสระหว่างเทอร์มินัลแรกและ 8 (DIP-8) หรือเทอร์มินัลที่ 14 (DIP-14) หรือขูดมุม 21 กลาง) จำนวนของข้อสรุปในกรณีเหล่านี้ก็จะไปด้วย กับ ตามเข็มนาฬิกา   เมื่อดูจากด้านบน (ข้อสรุปจากตัวคุณเอง)

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น opamps ที่มีการแก้ไขภายในมีเอาต์พุตเพียงห้าตัวเท่านั้นซึ่งมีเพียงสาม (สองอินพุตและเอาต์พุต) เป็นของแต่ละ opamp สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะวางแอมป์อิสระสองแอมป์อย่างสมบูรณ์ (ยกเว้นข้อยกเว้นของแหล่งจ่ายไฟบวกและลบต้องใช้สายนำอีกสองตัว) ในแพ็คเกจ 8 พินหนึ่งตัวบนชิปตัวเดียว (รูปที่ 25, D) และแม้กระทั่งสี่ 25, D) เป็นผลให้ในปัจจุบัน opamps ส่วนใหญ่จะออกอย่างน้อยสองเช่น TL062, TL072, TL082 ราคาถูกและง่าย LM358 ฯลฯ โครงสร้างภายในเดียวกันแน่นอน แต่สี่เท่า - ตามลำดับ TL064, TL074, TL084 และ LM324

ในความสัมพันธ์กับอะนาล็อกในประเทศของ LM324 (K1401UD2) มี "rake" อีกอันหนึ่ง: หากใน LM324 บวกพลังงานจะถูกส่งออกไปยังเอาต์พุตที่ 4 และลบไปที่ 11 จากนั้นใน K1401UD2 มันเป็นอีกทางหนึ่ง ลบ - วันที่ 4 อย่างไรก็ตามความแตกต่างนี้ไม่ทำให้เกิดปัญหากับการเดินสาย เนื่องจาก pinout ของเทอร์มินัล op-amp นั้นมีความสมมาตรอย่างสมบูรณ์ (รูปที่ 25, E) คุณเพียงแค่ต้องหมุนเคส 180 องศาเพื่อให้พินแรกแทนตำแหน่งที่ 8 และนั่นคือมัน

คำสองสามคำเกี่ยวกับการทำเครื่องหมายของ op-amps ที่นำเข้า (และไม่เพียง op opps) สำหรับการพัฒนาจำนวนหนึ่งของการกำหนดดิจิทัล 300 ครั้งแรกมันเป็นธรรมเนียมในการกำหนดกลุ่มคุณภาพเป็นตัวเลขหลักแรกของรหัสดิจิทัล ตัวอย่างเช่นตัวเปรียบเทียบ op15 แอมป์ LM158 / LM258 / LM358, LM193 / LM293 / LM393 ตัวเปรียบเทียบ TL117 / TL217 / TL317 ตัวปรับความคงตัวแบบสามขาที่ปรับได้ ฯลฯ มีความเหมือนกันอย่างสมบูรณ์ในโครงสร้างภายใน แต่แตกต่างกันในช่วงอุณหภูมิในการทำงาน สำหรับ LM158 (TL117) ช่วงอุณหภูมิการทำงานอยู่ระหว่างลบ 55 ถึง + 125 ... 150 องศาเซลเซียส (ที่เรียกว่า "การต่อสู้" หรือช่วงทหาร) สำหรับ LM258 (TL217) - จากลบ 40 ถึง +85 องศา ("อุตสาหกรรม" ช่วง) และสำหรับ LM358 (TL317) - จาก 0 ถึง +70 องศา (ช่วง "ครัวเรือน") ในเวลาเดียวกันราคาสำหรับพวกเขาอาจจะไม่สอดคล้องกับการไล่ระดับอย่างสมบูรณ์หรือแตกต่างกันเล็กน้อย ( เส้นทางการกำหนดราคาที่ไม่น่าเชื่อถือ!) ดังนั้นคุณสามารถหาซื้อได้ด้วยการทำเครื่องหมาย "สำหรับกระเป๋า" ของมือใหม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่ได้ไล่ล่า "สาม" ตัวแรก

หลังจากหมดเครื่องหมายดิจิตอลสามร้อยแรกกลุ่มความน่าเชื่อถือถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษรความหมายของการถอดรหัสในเอกสารข้อมูล (แผ่นข้อมูลแปลตามตัวอักษรว่า "ตารางข้อมูล") ในส่วนประกอบเหล่านี้

ข้อสรุป

ดังนั้นเราจึงศึกษา "ตัวอักษร" ของการดำเนินการแอมป์จับภาพตัวเปรียบเทียบเล็กน้อย ถัดไปคุณจะต้องเรียนรู้ที่จะเพิ่มคำประโยคและ "เรียงความ" ที่มีความหมายทั้งหมด (โครงร่างที่ใช้การได้) จาก "ตัวอักษร" เหล่านี้

น่าเสียดายที่ "เป็นไปไม่ได้ที่จะยอมรับความยิ่งใหญ่" หากเนื้อหาที่นำเสนอในบทความนี้ช่วยให้เข้าใจวิธีการทำงานของ "กล่องดำ" เหล่านี้ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นต่อการวิเคราะห์ "การเติม" ของพวกเขาอิทธิพลของอินพุตปัจจัยการผลิตและการเปลี่ยนผ่านเป็นหน้าที่ของการศึกษาขั้นสูง ข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้มีรายละเอียดและชัดเจนในวรรณคดีที่มีอยู่หลากหลาย ในฐานะที่เป็นปู่ของ William Ockham เคยกล่าวไว้ว่า: "คุณไม่ควรคูณเอนทิตี้ที่เกินความจำเป็น" ไม่จำเป็นต้องทำซ้ำคำอธิบายที่ดีอยู่แล้ว คุณเพียงแค่ไม่ต้องขี้เกียจและอ่านมัน

  11. http://www.texnic.ru/tools/lekcii/electronika/l6/lek_6.html

จากนั้นให้ฉันลาด้วยความเคารพและอื่น ๆ โดย Alexey Sokolyuk ()