Stap 1: theorie
Als u kon echt minder zorg over de theorie achter op-amps of gewoon niet willen lezen nu, moet u deze stap overslaan. Er zal niet een zware math betrokken, slechts enkele samenvatten. Ik adviseer dat je de tijd nemen op een gegeven moment te lezen op hen wel want ze zo nuttig voor zoveel toepassingen zijn. Sommige echt goed onderwijs/educatief materiaal is beschikbaar hier, onder hoofdstuk 5.
Op-amps zijn meestal dubbele invoer, één-output devices, met extra pinnen voor +/-spanning leveringen. Door te kijken naar het verschil tussen de twee ingangen, en via de +/-spanning leveringen als max/min output waarden, de opamp zal de uitgang van een referentiewaarde van spanning die vele malen hoger dan de inbreng kan zijn. De waarde van versterking de winst wordt genoemd en wordt vaak gemeten in decibel (dB) gezien. Ongeacht wat u sturen, spanning, huidige, of macht, delen van de uitvoer door de input krijgt u uw totale winst. Verschillende opamp ontwerpen hebben verschillende maximale waarden die ze voor de winst bereiken kunnen, maar voor de overgrote meerderheid van de aanvragen, u krijgt om te kiezen van het niveau van de winst die u wilt toepassen op de input differentieel. U kunt ook de uitvoer worden de inverse van de inbreng of overeenkomen met de input. De ingangen "omkeren" en "niet-inverterende" worden aangeduid en er zijn twee vergelijkingen om te bepalen van de waarde van de winst van uw opamp ontwerp, voor een niet-inverterende configuratie en anderzijds voor een configuratie omkeren. Opmerking voor de vergelijking van de niet-inverterende, hebt u een extra winst van 1 die u niet kunt vermijden. Als, bijvoorbeeld, u verbinden met de niet-inverterende pin GND en de inverterende pin aan uw signaal, de output zullen fase verschoven door 180 deg en versterkt door de winst. In een grafiek, het zou worden volledig omgedraaid ondersteboven de x-as (zie afbeelding 2). Als u overschakelt van de ingangen en de inverterende pin op grond en de niet-inverterende pin verbinden met uw signaal, de output ziet er net als de input (zie afbeelding 3).
Op-versterkers hebben meestal een extreem hoge winst gebouwd in standaard die u de gebruiker niet wijzigen en als u geen feedback in het systeem ontwerpt, zult u de opamp zeer snel verzadigd en druk op een van de spanning levering rails. Dat houdt in dat een opamp met geen feedback als een Comparateur functioneren zal, wat betekent dat als er een verschil in spanning tussen de twee ingangen is (+ of -), zelfs door de kleinste bedrag, de output zal overeenkomen met de waarde van de overeenkomstige voorziening voltage lijn. In termen van de logica krijg je een 1 of 0. Dit kan in bepaalde toepassingen, zoals het genereren van een blokgolf van een sinus- of driehoek golf, maar niet in alle gevallen nuttig zijn. Vaak wilt u de output moet worden van een verkleinde versie van de input, identiek behalve omvang. Oog op de controle van de winst, moet u de feedback, implementeren één ingang of de andere naar de uitvoer via een of meer passieve componenten zoals weerstanden, condensatoren of inductoren aansluiten.
Sommige toepassingen van op-amps omvatten spanning buffers/volgelingen, lage-, hoge- en band-pass filters, comparatoren, integrators, differentiators, piek detectoren, spanning/stroom regelgevers, en analoog-naar-digitaal convertors en digitaal-naar-Analoog convertors. Ik zal over een aantal van deze toepassingen in latere stappen.
Op-amps komen ook in vele, vele verschillende ontwerpopties, zodat het moeilijk voor het kiezen van de juiste is zijn kan. Moet u een OP37 of LM741 gebruiken? Beslis je zelf je echt hoge snelheid, zodat u de OP37 kiezen. Maar welke versie? De OP37A, C, E, F, G, N, NT, GT of GR? Moet u meer dan één in uw ontwerp? Zo ja, zou u gebruiken singles, duals, of quads? Natuurlijk heeft ieder zijn eigen gegevensblad, dus het moeilijk zijn kan om gemakkelijk vergelijkingen te doen. Gewoon om u een idee, heb ik ook een Excel-werkblad met slechts een paar parameters vermeld om aan te tonen van het brede bereik van Internet-verbinding delen beschikbaar. Het is niet een uitputtende opsomming van alle specs, slechts enkele basisgegevens.
Door het vergelijken van bepaalde gegevens, kunnen we zien dat de 741 opamp niet zeer hoge snelheid (lage slew rate is), noch heeft wel een hoge winst-bandbreedte product (GBP). De OP37 heeft echter een veel (veel, veel) hoger tarief doodde en GBP, zodat het kan worden gebruikt over een veel breder bereik van frequenties dan kan de 741. De andere ICs alle vallen ergens in het spectrum van snelheid versus betrouwbaarheid versus... alles wat wilt u vergelijken. Ieder heeft zijn eigen toepassing, en het is aan u om te beslissen hoe u wilt gebruiken. Voor de meeste toepassingen echter werkt vrijwel opamp. Als u iets dat is aan de extreme kant (bijvoorbeeld hoge snelheid, hoge spanning, hoge winst), kijk door de gegevensbladen om te vinden dat het beste uw behoeften aanpast ontwerpt. Zoals gezegd, zal ik laten zien sommige eenvoudige opamp circuits die kunnen worden gebouwd met een van deze chips, maar zal er enkele punten waar ik op de sterke/zwakke punten van bepaalde chips wijzen. Zie voor meer informatie over op-amps, deze website.
