ოპერაციული გამაძლიერებელი. ნაწილი 1


მოგეხსენებათ, მე არ ვარ სპეციალისტი… მე ჯერ კიდევ ვსწავლობ 🙂 მაგრამ, რა საკვირველია, შემიძლია გაგიზიაროთ გარკვეული ცოდნა… ჩემი არასაკმარისია, ამიტომ ვთარგმნე შემდეგი რუსული სტატია: Практическое применение операционных усилителей. Часть первая.

[ PDF ფაილი: ოპერაციული გამაძლიერებელი.pdf ]

 

დიდი სიამოვნებით მივიღებ შენიშვნებს! იმედია, გამოგადგებათ! 😉

წავედით!

წარმოგიდგენთ ოპერაციულ გამაძლიერებელს:

სქემაზე ტიპიური აღნიშვნა:

მოწყობილობას ძირითადად აქვს ორი შესავალი და ერთი გასავალი. რა თქმა უნდა, კვება მიეწოდება და სიხშირული კორექცია ხდება ცალკე შემოსავლებზე. თანამედროვე გამაძლერებლების უმეტესობას კორექციის საშუალება ჩაშენებული აქვს.

გამაძლიერებლის ორი შესასვლელის სახელები გამომგინარეობს მათი თვისებებიდან. თუ სიგნალს მივაწოდებთ მაინვერტირებელ შესავალზე, გამოსავალზე მივიღებთ გადატრიალებულ (“სარკისობრივ”) სიგნალს, რომლის ფაზა გადანაცვლებულია 180 გრადუსით.

გამაძლიერებლებს გააჩნია რამდენიმე ძირითადი თვისება და მახასიათებელი:

  • ძალიან მაღალი წინაღობა შესასვლელზე
  • ძალიან მაღალი გაძლიერების კოეფიციენტი (10000 და მეტი)
  • ძალიან დაბალი წინაღობა გასავალზე
  • გამოსავალზე ძაბვის ზრდის სიჩქარე (slew rate – ინგ.)

ჩამოთვლილთაგან ბოლო ფაკტიურად განსაზღვრავს იმას თუ რამდენად სწრაფად იცვლება ძაბვა გასავალზე, თუ ის შეიცვალა შესავალზე. იზომება ვოლტ/წამებში. ეს თვისება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ხმის გამაძლიერებლებისათვის, რადგან თუ გამაძლერებელი ნელია, ის ვერ მოასწრებს გაძლიერებას და მოხდება სიგნალის დამახინჯება.

თანამედროვე გამაძლიერებლების უმეტესობას აქვს სიჩქარე 10 ვოლტ/მიკროწამში. ჩქარ გამაძლიერებლებში მახასიათებელი აღწევს 1000 ვოლტ/მიკროწამში. იმისათვის, რომ შეაფასოთ გამოგადგებათ ეს თუ ის გამაძლერებელი გარკვეული სიხშირისათვის, გამოიყენეთ შემდეგი ფორმულა:

სადაც, fმაქს არის სინუსოიდალური სიგნალის სიხშირე, Vმაქს – სიგნალის ზრდის სიჩქარე, Uგამ – მაქსიმალური გამავალი ძაბვა.

1. მაინვერტირებელი გამაძლიერებელი:

გამაძლიერებლის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სქემა. შემავალი სიგნალი მიეწოდება მაინვერტირებელ შესავალზე, ხოლო არამაინვერტირებელი უერთდება საერთო სადენს.

გამაძლიერებლის კოეფიციენტი განისაზღვრება R1 და R2-ის თანაფარდობით:

“-” აღნიშნავს მხოლოდ და მხოლოდ იმას, რომ გასავალზე სიგნალი “გადატრიალებულია”. შემავალი წინაღობა განისაზღვრება რეზისტორით R1.

2. მაინვერტირებელი გამაძლიერებელი მაღალი შემავალი წინაღობით:

წინა სქემა, რა მშვენიერიც არ უნდა იყოს, იდეალური არაა. წინაღობების თანაფარდბობა შეიძლება არ გამოგვადგეს გარკვეული სპეციფიკური დავალებისათვის. ვთქვათ, გვჭირდება გამაძლიერებელი კოეფიციენტით K = 100. მაშინ, R2 უნდა იყოს 1 მეგაომი, ხოლო R1 = 10 კილოომი. გამოდის, რომ გამაძლიერებლის შემავალი წინაღობა იქნება 10 კილოომი, რაც უმეტეს შემთხვევაში არასაკმარისია. აქ შესაძლებელია შემდეგი სქემის გამოყენება:

ამ სქემაში, გაძლიერების კოეფიციენტი გამოითვლება შემდეგნაირად:

ეს ნიშნავს იმას, რომ შეგვიძლია გავადიდოთ R1 წინაღობა, რაც გაადიდებს გამაძლიერებლის შემავალ წინაღობას.

3. არამაინვერტირებელი გამაძლერებელი

გამოიყურება შემდეგნაირად:

გაძლიერების კოეფიციენტი:

ამ შემთხვევაში, როგორც ხედავთ, უარყოფითი მხარეები პრაქტიკულად არ არის. შემავალი და გამავალი სიგნალების ფაზები ერთმანეთს ემთხვევა.

მთავარი განსხვავება არის ამაღლებული შემავალი წინაღობა, რომელიც ზოგჯერ აღწევს 10 მეგაომს და მეტს.

ამ სქემის პრაქტიკაზე აწყობისას, რომ ჩააყენოთ გამყოფი კონდენსატორი, მაშინ შესასვლელის ხაზსა და ძირითად სადენს შორის უნდა ჩადგათ 100 კილოომიანი რეზისტორი. ისე, როგორც ნაჩვენებია ნახაზზე:

თუ ამას არ იზამთ, ოპერაციული გამაძლიერებელი მეტად აიღგზნება და არაფერი კარგი არ გამოვა 🙂

4. ცვლადი გაძლიერების კოეფიციენტის მქონე გამაძლერებელი

ვთქვათ R1 = R2 = R3 = R, შემოვიტანოთ ცვლადი A, რომელიც იღებს მნიშვნელობას 0-დან 1-დე იმის და მიხედვით, თუ რა მდგომარეობაში იქნება ცვალებადი წინაღობა R3. მაშინ, გაძლიერების კოეფიციენტია:

შემავალი წინაღობა თითქმის არ არის დამოკიდებული R3-ზე.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s