Ic khuếch đại thuật toán

Mạch khuếch tán thuật toán (Operational Amplifier tuyệt Op-Amp) được sử dụng thoáng rộng trong các mạch khuếch tán âm thanh, phía bên trong máy tính (ví dụ: DAC và ADC, v.v.), mạch khuếch đại dụng cụ (được sử dụng trong các cảm ứng công nghiệp), mạch so sánh, mạch dao động, mạch lọc, mạch khuếch tán log cùng Antilog, mạch thay đổi V-I với I-V, mạch tích phân, mạch vi phân, phía bên trong IC định thời 555 dùng làm tạo xung, v.v..

Bạn đang xem: Ic khuếch đại thuật toán

Bạn có khi nào nghĩ về cấu trúc phía bên trong của một Op-Amp (IC 741) tuyệt không? Làm nắm nào nó được thông số kỹ thuật để thực hiện các tác dụng khác nhau như đã đề cập làm việc trên và các đặc tính của nó là gì. Tôi hi vọng rằng nội dung bài viết này đang cung cấp cho bạn một số kiến ​​thức cơ bản khuếch đại thuật toán.

Như tên thường gọi của nó ý niệm về khuếch đại thuật toán, các bạn sẽ nghĩ gì về tự thuật toán? nếu như bạn đang nghĩ về về các vận động toán học thì bạn đã đúng. Nó là một trong thiết bị ban sơ được thi công để triển khai một vận động toán học tập (cộng, trừ, phân cùng vi phân) cùng để xử lý những tín hiệu tương tự. Với việc bổ sung cập nhật các thành phần bên ngoài phù hợp, Op-Amp hiện đại hoàn toàn có thể được thực hiện cho nhiều vận dụng như đang đề cập sinh hoạt trên. Nó cũng rất có thể được áp dụng để khuếch đại biểu đạt AC tương tự như DC, từ AMPLIFIER dùng làm chỉ tăng tốc độ của tín hiệu.

Mạch khuếch đại thuật toán bao gồm độ lợi rất lớn gồm tất cả 3 tầng phân biệt: tần khuếch tán vi không nên ngõ vào, tầng khuếch đại năng lượng điện áp cùng tầng khuếch đại biểu hiện ngõ ra. Op-amp về cơ phiên bản là một cấu hình của transistor với cái giá trị năng lượng điện trở phù hợp.


Nội dung bài xích viết

Các công năng của IC 741

Giới thiệu tổng quan liêu về IC 741

Năm 1965, Fairchild ra mắt μA709 là một Op-Amp nỗ lực hệ đầu tiên. Nó có một số nhược điểm, yên cầu các linh kiện bên phía ngoài để bảo đảm nó. điểm yếu là: không có bảo đảm ngắn mạch, vụ việc latch-up, vụ việc bù tần số đòi hỏi các linh kiện bên phía ngoài (2 tụ điện và một năng lượng điện trở).

Năm 1968, Fairchild trình làng μA741 có bồi trả (bù) bên trong. Không hệt như μA709, nó không tồn tại vấn đề về latch-up, được bảo vệ chống ngắn mạch và bình ổn tần số. μA741 nói một cách khác là Op-Amp thế hệ máy hai.

NhậndạngvàsơđồchâncủaIC741

Vì bây chừ có nhiều nhà cung cấp đang cấp dưỡng IC Op-Amp 741. Làm ráng nào chúng ta cũng có thể xác định IC Op-Amp 741 được sản xuất bởi một công ty sản xuất nuốm thể. Các Op-Amp được xác định bằng phương pháp sử dụng mã ID bao gồm bảy ký kết tự.


*

Chân 7 cùng chân 4 được sử dụng làm chân cấp cho nguồn, chân 7 được nối với mối cung cấp dương, chân 4 được nối với mối cung cấp âm. IC có hai ngõ vào (một là ngõ vào đảo chân 2 và một ngõ vào không hòn đảo chân 3). Chân 1 với chân 5 là những chân bù 0 (offset null), một trở nên trở (thường có giá trị 10k) được kết nối giữa các chân này để đặt ngõ ra về 0. Chân 8 không có kết nối với mạch bên trong của Op-Amp, nó được tạo ra để lấp đầy trọn vẹn IC tất cả 8 chân tiêu chuẩn.


*

Về cơ bản, IC Op-Amp 741 bao gồm 20 transistor BJT. Bây giờ để mày mò về mạch bên trong, ta phân tách mạch thành những khối không giống nhau.

Khối mạch được viền greed color lam là 1 tầng mạch khuếch đại vi sai, có nhiệm vụ khuếch đại độ lệch lạc tín hiệu giữa hai ngõ vào.Các phần mạch được viền màu đỏ là những gương chiếc điện.Khối mạch được viền bằng màu tím là 1 mạch khuếch đại lớp A (mạch khuếch đại điện áp)Khối mạch được viền bằng màu xanh lá cây lá cây với màu lục lam là mạch dịch mức và mạch khuếch tán ngõ ra (mạch khuếch tán lớp AB).

Bây giờ, họ cùng tò mò từng khối:

Mạch khuếch đại vi sai gồm 1 cặp transistor NPN q1 và q2 giống nhau, mắc theo phong cách mạch theo năng lượng điện áp (emitter follower) cung cấp trở kháng đầu vào cao, phối kết hợp cùng cùng với 2 transistor PNP giống như nhau Q3 & Q4 được thông số kỹ thuật để hoạt động như mạch khuếch tán B tầm thường để kéo một tải tích cực là gương loại điện Q5, q.6 và Q7. Q5 và q6 là cặp transistor kiểu như nhau và thực hiện tác dụng của bộ khuếch đại vi không nên cho biểu đạt bù không ở ngõ vào. Cái điện của q.5 và quận 6 được điều khiển bằng cách thay đổi thay đổi trở 10k được kết nối giữa những chân ngõ vào 1 với 5. Các transistor q.1 và quận 3 được ghép cascade nối liền và quận 2 và q.4 cũng ghép cascade để có được độ lợi cao. Cỗ khuếch đại vi sai cũng có khả năng loại bỏ những tín hiệu chung (tín hiệu nhiễu chung ở cả 2 đầu vào).

Các gương cái điện bao hàm (Q8-Q9) với (Q12-Q13) được cấu ngoài ra gương dòng điện Wilson. Trong lúc đó, những transistor q.10 – q11 được cấu ngoài ra gương loại điện Widlar, các gương loại điện này bảo trì dòng tĩnh không đổi để mạch hoạt động ổn định.

Bộ khuếch đại một số loại A bao hàm hai transistor NPN Q15 với Q19 được cấu hình là cặp Darlington và cung ứng độ lợi áp, transistor Q22 được áp dụng để ngăn quá chiếc điện cung cấp cho Q20 (transistor sink nhận cái từ rất thu của cặp Darlington).

Transitor Q16 cùng rất điện trở 4,5k và 7,5k được call là mạch dịch mức điện áp, mạch này áp dụng để ngăn tín hiệu cổng đầu ra bị méo dạng. Mạch khuếch đại ở tầng đầu ra là một mạch khuếch đại đẩy kéo lớp AB (bao bao gồm Q14, Q17 cùng Q20). Q14 và Q20 là mạch khuếch đại bù lớp AB, cung cấp trở kháng đầu ra output (thường là 50-75 Ohms) và hỗ trợ độ lợi dòng. Trong những lúc Q17 giới hạn dòng điện ở đầu ra.

Dòng điện từ gương chiếc điện (Q8 và Q9) được phân thành mạch khuếch đại vi sai bao gồm (Q1-Q3) cùng (Q2-Q4). Dòng điện từ rất nền chung của các transistor (Q3 và Q4) được tổng hợp với dòng năng lượng điện của gương mẫu điện Widlar (Q10 cùng Q11), q7 được sử dụng để lái q5 và Q6. Mẫu tĩnh của Q16 với Q19 được tùy chỉnh bởi gương dòng điện Wilson (Q12 cùng Q13). Quý giá 30pF được thực hiện để bù tần số.

Cấu hình của Op-Amp (IC 741)

Hai cấu hình chính của khuếch đại thuật toán:

1) Cấu hình vòng hở: trong cấu hình này, IC 741 có thể được thực hiện làm một mạch khuếch đại với hệ số khuếch đại siêu lớn. Trong mạch vòng hở, hệ số khuếch cửa hàng đại lý tưởng là vô cùng do đó ngõ ra đã bão hòa ở nguồn điện dương hoặc nguồn điện âm. Hệ thống vòng hở này còn có ba cấu hình cơ bản:


*

a) Mạch khuếch đại vi saib) Mạch khuếch đại đảoc) Mạch khuếch đại ko đảo

2) Cấu hình vòng kín: trong thông số kỹ thuật này, mạch được kết nối dưới dạng hồi tiếp âm. Mạng hồi tiếp thông sang một điện trở.

a) MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO: biểu lộ được gửi vào ngõ vào ko đảo. Độ lợi hoàn toàn có thể được tính bằng phương pháp sử dụng quý hiếm của năng lượng điện trở. RF là điện trở hồi tiếp.

Av= 1 + (R2 / R1)


c) MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI: bộc lộ được chuyển vào cả hai ngõ vào, mạch vẫn khuếch đại sự khác biệt của biểu thị ở nhị ngõ vào này.


d) MẠCH ĐỆM (VOLTAGE FOLLOWER) : Đó là một trong những sự thu xếp sử dụng mạch khuếch đại ko đảo, trong trường đúng theo này thay do đưa ra hồi tiếp thông qua một điện trở, bọn họ nối tắt năng lượng điện trở hồi tiếp R2 và vứt R1. Độ lợi của mạch hồi tiếp sẽ giảm xuống (Av = 1), mạch này được thực hiện làm mạch đệm. Ở mạch này, tín hiệu áp sạc ra bằng với biểu hiện đầu vào. Ví dụ, được áp dụng trong cỗ khuếch đại thiết bị, để thu bộc lộ rất nhỏ tuổi (tức là tính bằng mV) từ 1 transducer.


Các công dụng của IC 741

Dòng điện phân rất ngõ vào

Vì Op-Amp bao hàm các transistor BJT, mạch khuếch đại vi sai đòi hỏi dòng điện phân cực DC để hoạt động ổn định. Quý hiếm của dòng điện phân cực tĩnh DC rút bởi Op-Amp được gọi là quý giá định mức chiếc điện phân cực ngõ vào.

uA741 có giá trị chiếc điện phân cực ngõ vào định mức nằm trong tầm từ 80nA (điển hình) đến 500nA (tối đa). Dòng điện phân rất ngõ vào là quý hiếm trung bình của hai dòng nền ngõ vào.

I(bias) = ( I(b1) + I(b2) ) / 2

Dòng điện bù ngõ vào (InputOffsetVoltage)

Sự khác hoàn toàn giữa loại điện ngõ vào hòn đảo và ngõ vào không hòn đảo được gọi thuộc dòng điện bù ngõ vào. Nó cho họ biết mẫu điện ở một ngõ vào lớn hơn dòng năng lượng điện ở ngõ vào còn lại như vậy nào. Thường thì IC 741 loại điện này có giá trị tiêu biểu vượt trội là 20nA.

Dòng năng lượng điện offset càng nhỏ dại thì Op-Amp càng tốt.

I(b1)= mẫu điện ngõ vào ko đảo

I(b2)= dòng điện ngõ vào đảo

I(io)= | I(b1) – I(b2) |

Điện áp bù ngõ vào(InputOffsetVoltage)

Điện áp này được chuyển vào thân hai ngõ vào để làm cho ngõ ra của Op-Amp bằng 0. 741 gồm điện áp offset đầu vào trong trường vừa lòng xấu duy nhất là 5mV.

Tốc độ quét (Slew Rate)

Tốc độ biến hóa xác định tần số tối đa được đưa vào ngõ vào để ngăn biểu đạt ngõ ra không trở nên biến dạng. 741 gồm tốc độ đổi khác 0,5 volt từng micrô giây (V /us). Nó được đo bằng cách đưa một xung thực hiện máy phạt xung ngơi nghỉ ngõ vào trong khi kết nối những kênh của sản phẩm hiện sóng nghỉ ngơi ngõ vào cùng ngõ ra (đặt xê dịch ở chính sách kép). Đây là 1 trong những tham số siêu quan trọng.

Tải ngõ ra

IC 741 yêu thương cầu cài đặt ở đầu ra lớn hơn 2 kΩ. Nó bao gồm trở phòng đầu vào tầm 2 MΩ và trở chống đầu ra trong tầm 50-75 Ω. Thông số khuếch đại của nó khoảng chừng 200.000 với những tín hiệu tất cả tần số thấp.

Xem thêm: Vải Dạ May Áo Măng Tô - Vải Dạ Hai Mặt Cashmere May Áo Khoác Măng Tô Nữ

Đáp ứng tần số

Trong mạch vòng hở, Op-Amp 741 có hệ số khuếch đại rất lớn, thỏa mãn nhu cầu này không xuất sắc lắm. Để nâng cấp hệ số khuếch đại, họ sử dụng mạch hồi tiếp âm, bằng phương pháp sử dụng mạch hồi tiếp âm, thông số khuếch đại ban đầu giảm đi xứng đáng kể, bằng phương pháp sử dụng nhiều hồi tiếp âm hơn, đường dẫn sẽ trở bắt buộc rộng hơn. (băng thông là dải tần số nhưng mà op-amp đang hỗ trợ).