27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

1

Wzmacniacz

operacyjny

i komparator

napięcia

Podstawowe parametry i układy

pracy

Wzmacniacz odwracający i

nieodwracający

Konwerter I/U

Przesuwnik fazowy

Komparatory napięcia

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

2

Właściwości idealnego

wzmacniacza operacyjnego

+U

CC

-U

CC

u

1

u

2

u

wy

Masa

i

1

= 0

i

2

= 0

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

3





2

1

wy

u

u

K

u











K

0

i

i

2

1





0

C

;

R

we

we







0

u

u

u

Gdy

wy

2

1







0

R

wy







BW





CC

U

,

T

f

.

wzm

Parametry



Wzmocnienie sumacyjne

= 0

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

4

Porównanie parametrów idealnego i

zwykłego WO

Parametr

IWO

ZWO

Wzmocnienie różnicowe K

0



80-120dB

Współczynnik tłumienia sygnału

współbieżnego



65-110dB

Współczynnik wpływu zasilania

0

10-3000V/V

Prąd polaryzacji

0

0,1nA-10A

Napięcie niezrównoważenia

0

75V-50mV

Temperaturowy współczynnik

napięcia niezrównoważenia

0

1-100V/K

Częstotliwość graniczna (3dB)



5Hz-1,5MHz

Szybkość narastania odpowiedzi

jednostkowej



0,5-360V/s

Różnicowa rezystancja wejściowa



40k-100G

Rezystancja wyjściowa

0

50-200

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

5

Transmitancja

operatorowa WO

 

 

 

 

g

wy

j

K

j

U

j

U

j

U

j

K





















1

0

2

1

 

]

dB

[

K

j

K

0



0

-20

-40

-60

-80

g





0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

-20

dB/d

eka

dę

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

6

Wzmacniacz odwracający

(0)

R

F

K

0

u

1

u

wy

R

R

1

=R||

R

F

u

i

d

id

wy

u

K

u

0



0

1











F

wy

F

F

id

R

R

R

u

R

R

R

u

u

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

7

Wzmacniacz odwracający,

sumujący

(0)

R

F

u

1

u

w

y

R

1

R

2

u

2

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

8

Wzmacniacz

nieodwracający

(0)

R

F

u

1

u

wy

K

R

u

i

d

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

9

 

f

g

0

R

R

R

B

;

/

j

1

K

j

K

Niech















 

 

 









0

g

0

g

0

g

0

u

BK

/

j

1

K

/

j

1

/

BK

1

/

j

1

/

K

j

BK

1

j

K

j

K





































 













B

u

g

u

g

u

/

j

K

BK

/

j

K

BK

/

j

BK

/

K

j

K









































1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0





g

B

BK 







0

1

g

u

B

g

u

B

K

K

K

K























0

0

0

0

Charakterystyka

częstotliwościowa

wzmacniacza

nieodwracającego

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

10

 

 





2

B

0

u

u

u

/

1

K

K

j

K



















 

 

0

0

































u

B

u

B

u

u

B

K

K

K

K

Dla

 

 

0

1

1

1





















u

B

u

u

K

K

to

,

K

Jeżeli

 

0

g

u

0

u

B

1

K

K

K

Stąt





















 

g

0

u

B

0

f

u

1

f

K

f

f

K

f

K

f















Pole wzmocnienia

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

11

Wzmacniacz różnicowy

(0)

R

F

u

2

u

wy

R

R

u

1

R

F

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

12

Wzmacniacz całkujący

u

1

u

wy

R

u

i

d

C

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

13

Wzmacniacz różniczkujący

u

1

u

wy

R

u

i

d

C

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

14

Wzmacniacz

logarytmujący

u

1

u

wy

R

u

i

d

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

15

Wzmacniacz

alogarytmujący

u

1

u

wy

R

u

i

d

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

16

Konwerter I/U

u

wy

R

i

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

17

Przesuwnik fazy

R

u

wy

R

u

1

R

R

u

i

d

C

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

18

 







-

-

0

0,1 1

10

100 1000

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

19

Najprostszy układ komparacji

napięcia

+U

CC

-U

CC

u

we

U

REF

u

wy

Masa

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

20

Komparator napięcia z

histerezą

R

F

u

we

u

wy

R

U

REF

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

21

u

w

y

u

w

e

U

HO

U

REF

U

TH

U

TL

U

his

U

LO

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

22

F

F

REF

TL

R

R

R

U

U





F

his

R

R

R

U

U





0

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

23

u

wy

komparatora

najprostszego

t

U

HO

U

LO

u

wy

komparatora

z histerezą

U

HO

t

U

LO

u

we

t

U

REF

U

his

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

24

Przerzutnik Schmitta jako

komparator napięcia

I

u

we

R

R

C

R

F

R

C

u

wy

U

CC

27.06.21

Wzmacniacz operacyjny i kom
parator

25

u

w

y

u

w

e

U

CC

U

CC

-IR

C

U

TH

U

TL

U

his