L'un des appareils les plus réussis de tous les temps, l'amplificateur opérationnel, également connu comme l'ampli op, est un modèle de simplicité. Il fournit un gain pour les signaux analogiques grâce à ses deux entrées - une inversion, un non-inverseurs. Les calculs pour un circuit d'ampli op supposent un comportement idéal pour le dispositif. Bien qu'aucun ampli op monde réel est parfaitement idéal, ils sont généralement assez proches pour les calculs à travailler pour de nombreuses situations pratiques.
Idéal Op Amp Caractéristiques
Un ampli op est autant un concept car il est un dispositif; en tant que concept, il a plusieurs caractéristiques idéales notables. Par exemple, ses entrées tirent aucun courant, de sorte qu'ils présentent une impédance infinie. Sa sortie a une impédance nulle, de sorte qu'il délivre toute quantité de courant à d'autres circuits. En l'absence de résistance de rétroaction reliant son entrée inverseuse à sa sortie, un amplificateur opérationnel a un gain infini; vous pouvez utiliser une résistance de rétroaction pour produire toute quantité finie d'amplification. Ingénieurs appeler la condition de non-résistance "boucle ouverte", donc un ampli op a infini gain en boucle ouverte. Un ampli op idéal a également une bande passante infinie, de sorte qu'il gère les signaux de zéro à l'infini Hz.
Inversant Amplificateur
L'un des circuits d'amplis op simples et les plus courantes est l'amplificateur inverseur. Une résistance connecte à partir d'une source de signal à l'entrée inversante et l'autre relie la sortie à l'entrée d'inversion. L'entrée non-inverseuse a une connexion à une masse électrique. La tension de sortie est l'inverse de l'entrée, de sorte qu'un signal d'entrée positif devient négatif à la sortie et vice-versa. Vous calculez le gain du circuit en divisant la valeur de résistance de rétroaction en ohms par la valeur de résistance d'entrée. Par exemple, un ampli op idéal avec une résistance de contre-réaction 1000000 ohms et d'une résistance d'entrée 1 ohm a un gain de un million. Un ampli op monde réel ne peut pas avoir un gain en boucle ouverte de 1.000.000, cependant, si ce n'est pas un circuit pratique.
Inversant non-Amplificateur
Comme avec l'amplificateur inverseur, un circuit d'amplificateur opérationnel non-inverseur comporte deux résistances, bien que les connexions sont différentes. Une résistance relie l'entrée de sortie et d'inversion, et la seconde résistance reliant l'entrée d'inversion à la masse. Le signal d'entrée entraîne directement l'entrée non-inverseuse. Pour calculer le facteur de gain pour ce circuit, diviser la valeur de la résistance de rétroaction par la valeur de la résistance d'entrée inverseuse, puis ajouter 1. Si les résistances de rétroaction et d'entrée sont tous deux 10.000 ohms, puis (10.000 / 10.000) + 1 = un gain de deux.
Amplificateur d'
En plus des amplificateurs à une seule entrée, un ampli op peut ajouter les tensions de plusieurs entrées ensemble. Un amplificateur peut avoir plusieurs résistances d'entrée toutes reliées entre elles d'un côté, et qui alimente le côté entrée d'inversion de l'amplificateur opérationnel. Le gain pour une entrée donnée est le même calcul que pour une entrée unique: la valeur de résistance de contre-réaction divisé par la valeur de la résistance d'entrée. La sortie est la somme des entrées, multiplié par -1. Par exemple, un ampli op comporte deux résistances d'entrée, une 10 ohms et une 20 ohms. La résistance de réaction est de 20 ohms. Un signal d'un volt entraîne les deux entrées. La première entrée a un facteur de gain de 20/10 = 2, et la deuxième a un gain de 20/20 = 1. La sortie est alors (2 + 1) * -1 ou -3 volts.