Operatsioonvõimendi: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
PResümee puudub |
PResümee puudub |
||
3. rida:
'''Operatsioonvõimendi''' ehk '''operatsioonivõimendi''' (lühemalt '''opvõimendi''' või '''OV''') on kahe sisendiga võimendi, millel on suur pingevõimendustegur. Niisugune võimendi võimaldab väheste väliskomponentide lisamisega luua mitmesuguseid lülitusi, mille parameetrid sõltuvad peamiselt vastusideahela (s.o negatiivse tagasiside ahela) omadustest. Spetsiaalseid, vastusideta operatsioonvõimendeid kasutatakse näiteks [[komparaator (analoogtehnika)|pingekomparaatoreina]].
Esimesed
Operatsioonvõimendeid kasutatakse erisuguse otstarbega võimenduslülitustes, [[sagedusfilter|analoogsagedusfiltrites]] ja muudes analoogsignaali töötlemise lülitustes, lävipingelülitustes, samuti pinge-vool-muundurina ja
▲Operatsioonvõimendeid kasutatakse erisuguse otstarbega võimenduslülitustes, analoogsagedusfiltrites ja muudes analoogsignaali töötlemise lülitustes, lävipingelülitustes, samuti pinge-vool-muundurina ja impedantsimuundurina (vt näiteks [[güraator]]); kolmest operatsioonvõimendist koostatakse täppismõõtelülitusi.
▲ [[Pilt:opampCS.svg|pisi|Operatsioonvõimendi lihtsustatud põhimõtteskeem]]
==Operatsioonvõimendi struktuur==
Operatsioonvõimendi koosneb [[diferentsvõimendi|diferentslülituses]] sisendastmest (skeemil kollasel taustal), suure
Diferentsvõimendil on inverteersisend (‒) ja mitteinverteersisend (+). Inverteerimine tähendab siin pinge
Võimendusaste annab põhilise pingevõimenduse. Suure võimendusteguri tõttu vajab võimendi
Vastastaktlülituses väljundastme ülesanne on tagada vajalik vooluvõimendus ja ühtlasi väike väljundtakistus.
Tegelikud operatsioonvõimendid on märksa keerukama skeemiga ja sisaldavad kasutusotstarbest
[[Pilt:Opamp diagrams and pinout.png|
==Operatsioonvõimendi põhiparameetrid==
* Diferentssignaali võimendustegur on väljundpinge ja seda esilekutsunud diferentspinge suhe. Signaali sageduse tõustes võimendus väheneb 6 [[dB]] [[oktav]]i kohta ehk 20 dB dekaadi kohta(s.t
* Ühissignaali võimendustegur on väljundpinge ja kokkuühendatud sisenditele antava pinge suhe.
* Ühissignaali nõrgendustegur (CMRR, lühend inglise keele sõnadest ''common-mode rejection ratio'') avaldub diferentssignaali võimendusteguri ja ühissignaali võimendusteguri suhtena detsibellides (dB).
* Nihkepinge on selline alalispinge, mis tuleb rakendada operatsioonvõimendi sisendite vahele, et väljundpinge oleks null. Nimelt on reaalse operatsioonvõimendi väljundis ka sisendpinge puudumisel teatav alalispinge. Nihkepinge mõju kompenseerimist nimetatakse operatsioonvõimendi balansseerimiseks ehk tasakaalustamiseks.
* Transiitsagedus on sagedus, mille puhul tagasisidestamata operatsioonvõimendi pingevõimendustegur on vähenenud üheni (0 dB). Vastavalt võimendusteguri ja transiitsageduse korrutis (GBWP või GBP, inglise keele sõnadest ''gain bandwidth product'') on 1.
Transiitsageduse (või GBWP) järgi saab leida vastusidestatud operatsioonvõimendi võimendusteguri mingil madalamal sagedusel. Kui näiteks transiitsagedus on 10 MHz, siis pääsuribas, mille lõikesagedus on 100 korda madalam, s.o 0,1 MHz, on operatsioonvõimendi võimendustegur 10/0,1 = 100. * Väljundpinge kasvukiirus on suurim kiirus (V/µs), millega on võimeline muutuma operatsioonvõimendi väljundpinge, kui tema sisendisse antakse suurima lubatava väärtusega ristkülikuline pingeimpulss. Kui signaali tegelik kasvukiirus on suurem, ei järgi väljundpinge täpselt sisendpinge muutusi, s.t
Operatsioonvõimendite tunnussuuruste orienteerivaid väärtusi:
* sisendtakistus 100 MΩ, väljundtakistus 20 Ω;
* päripinge võimendustegur vastusideta 100 000 kuni 1 000 000 (madalal sagedusel, näiteks 10 Hz);
* transiitsagedus (GBWP) 0,1‒10 MHz;
* nihkepinge 100 µV, lekkevool 100 nA;
* väljundpinge kasvukiirus 1 V/µs, eriotstarbelistel võib olla mitu
* ühissignaali nõrgendustegur
* toitepinge ±(3‒32) V, voolutarve
Peale üldotstarbeliste ehk universaalsete operatsioonvõimendite toodetakse mitut liiki eriomadustega operatsioonvõimendeid:
* pretsisioon- e. täppisoperatsioonvõimenditel on väike nihkepinge ja selle triiv; neid kasutatakse väga nõrga signaali võimendamiseks;
* müravaesed operatsioonvõimendid on kohased väga nõrga vahelduvpinge võimendamiseks;
* laiaribalistel operatsioonvõimenditel on suur väljundpinge kasvukiirus; neil puudub sisemine sageduskorrektsioon.
==Välislingid==
*[http://www.hkhk.edu.ee/voimendi/operatsioonvimendid.html Operatsioonvõimendid]
|