Сегодня поговорим о принципах работы операционных усилителей. Данные приспособления представляют собой одну из главных составных частей в нынешних электронных конструкциях аналогового типа. За счет легкости вычислений и великолепных характеристик, рассматриваемые элементы просты в эксплуатации. Их еще именуют дифференциальными усилителями, поскольку они обладают возможностью повысить различие поступающих напряжений.
В первую очередь их распространение актуально в акустическом оборудовании, для повышения мощности звука акустических колонок.
На радиосхемах операционные усилители обозначаются в виде тела, из которого, как правило, выходят 5 выводов. Из них пара – поступающие, 1 – исходящий, а 2 оставшихся – зарядка.
Принцип работы операционного усилителя
На практике применяется пара основных требований, которые способствуют пониманию сути функционирования дифференциального усилителя:
1. Выходное отверстие данного приспособления стремится к различию разности показаний напряжения на двух входящих отверстиях эквивалентному 0.
2. Входящие отверстия устройства не потребляют электрическую энергию.
Первое входное отверстие имеет положительное обозначение («+») и именуется «неинвертирующим». Другое входное отверстие имеет отрицательное обозначение («-»). Его принято называть инвертирующим.
Входящие отверстия оборудования обладают большими показателями сопротивления («R»). Его иначе именуют «импендансом». Благодаря этому появляется возможность потреблять электрическое напряжение величиной всего лишь в несколько наноампер на входящих отверстиях операционного усилителя. На входящем отверстии осуществляется оценивание размера напряжений. В соответствии с результатами данного анализа устройства посылает на выходное отверстие сигнальную команду повышенной мощности.
Принципиальную роль играет показатель множителя повышения, который подчас эквивалентен 1 000 000. Иными словами, в случае, когда, например, на входящее отверстие поступает, по меньшей мере, один милливольт, на выходящем отверстии напряжение станет аналогично размеру электрического напряжения источника зарядки устройства. В связи с указанной причиной, такие дифференциальные усилители не используют без системы обратного канала.
Входящие отверстия рассматриваемого приспособления функционируют таким образом: когда электрическое напряжение на первом входном отверстии с положительным обозначением («+») окажется больше, чем электрическое напряжение на другом входном отверстии, то на выходном отверстии появится многократно возросшее электрическое напряжение плюсовой полярности. Если поступить с точностью, да наоборот, то на выходном отверстии появится максимальное напряжение минусовой полярности.
Плюсовая и минусовая полярность напряжения на выходном отверстии рассматриваемого приспособления может образоваться по причине применения источника зарядки, который обладает расщепленным напряжением с двумя полярностями.
На видео: Принцип работы операционного усилителя.
Зарядка дифференциального усилителя
Взяв обыкновенную небольшую батарею (пальчикового типа), можно увидеть, что она биполярна, т.е. имеет плюсовой и минусовой заряд. Если минусовой заряд принять за начальную точку вычислений, то плюсовой заряд будет эквивалентен показанию плюс одна целая пять десятых Вольт. Это можно доказать присоединив специальный прибор – мультиметр.
В случае, когда за начало отсчета берется минусовой полюс одной пальчиковой батареи, а электрическое напряжение вычисляется на плюсовой стороне другой пальчиковой батареи, то мультиметр отразит показание плюс десять Вольт.
Когда за нулевую отметку берется средняя позиция между двумя пальчиковыми батареями, то формируется источник электрического напряжения с двумя полюсами, поскольку существует напряжение плюсовой и минусовой полярности, эквивалентной плюс пять Вольта и минус пять Вольта соответственно.
Имеются несложные схематические изображения блоков с расщепленной энергетической зарядкой, применяющиеся в изобретениях людей, увлекающихся радиоэлектроникой.
Зарядка на схему направляется от домашней электросети. Преобразователь уменьшает электричество до тридцати Вольт. Вторичная обмотка в центре обладает боковой веткой, посредством которой на выходном отверстии возникают плюс пятнадцать и минус пятнадцать Вольт выпрямленного электрического напряжения.
