Wzmacniacze operacyjne stanowią największą grupę analogowych układów scalonych. Charakteryzują się następującymi właściwościami:
*bardzo dużym wzmocnieniem napięciowym (powyżej 10000 V/V czyli 80dB),
*wzmacniają prąd stały ,
*odwracają fazę sygnału wyjściowego w stosunku do sygnału podawanego na wejściu odwracające (oznaczenie „ - „) lub zachowują zgodność w fazie jeżeli sygnał wejściowy jest podawany na wejście nieodwracające (oznaczenie „ + „),
*dużą rezystancję wejściową (MΩ), *małą rezystancję wyjściową (Ω).
Rys. 10.8. Symbol wzmacniacza operacyjnego.
Podział wzmacniaczy ze względu na przeznaczenie:
*ogólnego przeznaczenia,*szerokopasmowe,
*stosowane w urządzeniach dokładnych, gdzie wymagana jest duża rezystancja wejściowa, mały współczynnik cieplny i małe szumy,*do zastosowań specjalnych.Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych.Stosowane są głównie w:
*układach analogowych, gdzie wykonują operacje: dodawania, odejmowania, mnożenia, dzielenia, całkowania i różniczkowania,*wzmacniaczach logarytmicznych,*generatorach sygnałów: prostokątnych, trójkątnych i sinusoidalnych,*filtrach,*detektorach liniowych i detektorach wartości szczytowej,*układach próbkujących z pamięcią.
Proste ograniczniki diodowe:-mala skuteczność(dioda nie ma zerowej rezystancji w kierunku przewodzenia i nieskończonej w kierunku zaporowym
.
Ogranicznik precyzyjny(o ostrym zalamaniu) duze wzm nap w ukl z otwarta petla redukuje efekt nieliniowości diody i jej wrażliwości temp. Jeżeli UЗ>0(Uwe<0) I3=0 ponieważ U2=0, D2 spolaryzowana zaporowo. Caly prad wejściowy plynie przez Rf . Uwy=-RFI4=-RF/R1*Uwe; β=R1/(R1+R)
Jeżeli U3>0 D2 spolaryzowana w kierunku przewodzenia a D1 zaporowo Caly prad wej plynie przez RF Uwy≈-U2/K * Rl/(RF+RL); Uwe>0 napiecie wyj jest male, mniejsze od napiecia niezrownowazenia wzm.
Wzm logarytmujące: zastosowania: kompresja dynamiki. Operacje mnożenia i dzielenia syg anal.
Problemami jest ograniczenie wpływu zmian temp i stabilności dlugoczasowej.
KOMPARATORY:
Komparatory napięcia są to układy używane do konwersji sygnałów analogowych w sygnały dwupoziomowe w zależności od znaku różnicy napięć wyjściowych. Komparator jest zatem elementarnym jednobitowym przetwornikiem analogowo cyfrowym i stanowi ogniwo pośrednie między układami cyfrowymi i analogowymi. Komparatory napięcia w odróżnieniu od komparatorów cyfrowych są też nazywane komparatorami analogowymi. Są wykorzystywane m.in. w układach formujących przebiegi w przetwornikach AC, dyskryminatorach amplitudy, generatorach i wzmacniaczach odczytu Parametry komparatorów: Określające dokładność komparatora *wej. Napięcie niezrównoważenia *współczynnik cieplny wejściowego napięcia niezrównoważenia - zmiana wejsciowego napięcia niezrównoważenia przy zmianie tem. o 1C(st.celcjusza) i wyrażany jest w [ wolt na celcjusz] *wejsciowe prądy polaryzujące i wejściowy prąd niezrównoważeni *wzmocnienie napięciowe *współczynnik tłumienia sygnału współbieżnego określające szybkość działania komparatorów *czas odpowiedzi impulsowej *czas odpowiedzi na sygnał sinusoidalny
We1
We2
Uwe2
Uwe1
Wy
Uwy