Stap 4: versterkers
Versterkers zijn een ander basisfunctie van op-amps. We kijken eerst naar de inverterende configuratie in afbeelding 1. Dit is gemakkelijker te gebruiken aangezien de vergelijking gewoon Hiermee keert u de invoer en het schalen met de factor van de winst zoals bepaald door de verhouding van de weerstand (R2/R1). Technisch de winst wordt gezien als negatief voor een inverterende versterker, maar de meeste toepassingen zal niet zo afhankelijk van de fase van het ingangssignaal, omkeren, het heeft geen invloed op de uitkomst en dus de negatieve teken kan worden genegeerd.
Bouwen: Sluit de power-pinnen als vóór, + pin 7 en pin 4. R2 gaat over de IC tussen pin 2 en 6. Één uiteinde van de R1 gaat naar pin 2, terwijl de andere kant is waar het ingangssignaal verbindt. Pin 3 is aangesloten op de grond. (afbeelding 2) Een klein signaal gebruiken als uw input voor het circuit als de winst hier 10 X is. In het o-scope beeld ziet u dat de ingang (rood) over 200nV, is terwijl de output is 2V, dat is wat we willen (afbeelding 3).
Vervolgens is de niet-inverterende configuratie (afbeelding 4). De winst is nog steeds afhankelijk van de verhouding van de weerstanden, maar met een extra 1 gegooid in: (1 + (R2/R1)). De uitgang-fase komt overeen met de input fase, maar de winst is iets hoger. De extra 1 wordt meer en meer te verwaarlozen als de verhogingen van de verhouding (R2/R1), maar als een persoonlijke voorkeur, ik gebruik alleen dit circuit als ik absoluut het signaal fasen moet aan.
Bouwen: Dezelfde macht verbindingen als voorheen, maar dit keer gewoon schakelen we over waar de input- en gemalen verbindingen gaan. Grond gaat naar de weerstand gebonden aan pin 2 en de input gaat rechtstreeks naar pin 3 (afbeelding 5). Afbeelding 6 toont de gegevens van de o-scope, en we kunnen zien dat overeenkomt met de fasen nu, maar de output (blauw) iets hoger is dan het was voordat vanwege dat extra 1 we van de vergelijking van de winst krijgen.
Voor beide configuratie, als u (R2/R1) te groot of de amplitude van het ingangssignaal te hoog is, u zal max uit de beschikbare spanning aan de macht rails, verzadigen van de uitgang van de opamp en knippen van het signaal in een blokgolf (afbeelding 7).
Het is volledig mogelijk om het realiseren van een winst van 100.000 of meer met de meeste op-amps. Dat zou een signaal 1 millivolt converteren naar 100 volt. Dat kan zeer nuttig zijn in circuits waar de input extreem laag, zoals microfoons is, flex sensoren, medische apparaten, enz. Het probleem is dat de input weerstand is uitsluitend gebaseerd op de waarde van de R1. Als uw arts een sensor is aangesloten op je hersenen (Vergeet niet, het is slechts een voorbeeld), u waarschijnlijk niet wilt trekken teveel huidige, toch? Dus zorg u R1 grote (1MΩ +) te beperken van de huidige loting, maar om te beseffen een winst van slechts 100, dat betekent dat de R2 100 X groter moet zijn, of 100MΩ. Dat is veel en moeilijk te realiseren, met name met zelfs hogere winsten. Een circuit ontwerp die het mogelijk maken voor een zeer hoge ingangsimpedantie (1MΩ) en de hoge winst (-102), maar dat kan nog steeds worden gebouwd met onderdelen die gemakkelijk verkrijgbaar wordt weergegeven in afbeelding 8. De vergelijking wordt weergegeven in de afbeelding.
