Termín Op-Amp nebo operační zesilovač je v podstatě zařízení zesilující napětí. Využívá vnější zpětnou vazbu komponenty mezi jeho vstupy i výstupními svorkami, jako jsou rezistory a kondenzátory. Ideální operační zesilovač má různé vlastnosti, které zahrnují zisk otevřené smyčky je nekonečný, vstupní odpor je nekonečný, odpor o / p je nula, offset je nula a vysoká BW. Operační zesilovač obsahuje tři terminály, jmenovitě dva vstupy a jeden výstup. Dvě vstupní svorky jsou invertující a neinvertující, zatímco třetí svorka je na výstupu. Tyto zesilovače jsou široce používány pro provádění matematických operací a pro úpravu signálu, protože jsou téměř ideální pro zesílení stejnosměrným proudem. Tento článek pojednává o hlavním rozdílu mezi invertujícím a neinvertujícím zesilovačem
Co je to invertující a neinvertující zesilovač?
Vědět, co jsou invertující a neinvertující zesilovače Nejprve musíme znát jeho definice a rozdíly mezi nimi. Rozdíl mezi těmito dvěma zahrnuje hlavně následující.
Co je to invertující zesilovač?
V tomto typu zesilovač , o / p je přesně 180 stupňů mimo fázi vstupu. Když je na obvod přivedeno napětí + Ve, pak bude o / p obvodu –Ve. Schéma zapojení invertujícího zesilovače je uvedeno níže.
invertující zesilovač
Jakmile je tento zesilovač považován za ideální, pak musíme použít virtuální krátký koncept na terminálech i / p operačního zesilovače. Napětí na obou svorkách je tedy ekvivalentní.
Aplikovat KCL (Kirchhoffův současný zákon) na invertujícím uzlu obvodu zesilovače
(0-Vi) / Ri + (0-Vo) / Rf = 0
Zjednodušením výše uvedených pojmů získáme následující vzorec.
Zisk napětí (Av) = Vo / Vi = –Rf / Ri
Zisk invertujícího zesilovače je Av = –Rf / Ri
Co je to neinvertující zesilovač?
V tomto druhu zesilovače je výstup přesně ve fázi na vstup. Když je na obvod přivedeno napětí + Ve, pak bude o / p kladné. O / p je neinvertovaný z hlediska fáze. Schéma zapojení neinvertujícího zesilovače je uvedeno níže.
neinvertující zesilovač
Jakmile je op-am považován za ideální, pak musíme použít virtuální krátký koncept. Napětí na obou svorkách je tedy navzájem ekvivalentní.
Naneste KCL na invertující uzel v obvodu
(Vi - Vo) / R2 + (Vo - 0) / R1 = 0
Úpravou výše uvedených výrazů můžeme získat následující vzorec.
Vypnuto (napěťový zisk) = Vo / Vi = (1 + Rf / Ri)
Zisk neinvertujícího zesilovače je Av = (1 + Rf / Ri)
Rozdíl mezi invertujícím a neinvertujícím zesilovačem
Invertující zesilovač | Neinvertující zesilovač |
| Typ zpětné vazby použitý v tomto zesilovači je napěťový zkrat nebo negativní zpětná vazba. | Typ zpětné vazby použitý v tomto zesilovači je napěťová řada nebo záporná zpětná vazba. |
| Vstupní a výstupní napětí tohoto zesilovače jsou ve fázi | Vstupní a výstupní napětí tohoto zesilovače jsou mimo fázi |
| Výstup tohoto zesilovače je invertován. | Výstup tohoto zesilovače je fázový se vstupním signálem. |
| V tomto zesilovači může být referenční napětí přivedeno na invertující svorku
| V tomto zesilovači může být referenční napětí dáno neinvertující svorce
|
| Zisk tohoto zesilovače je Av = - Rf / Ri | Zisk neinvertujícího zesilovače Av = (1+ Rf / Ri). |
| Odpor i / p klesá kvůli zpětné vazbě –Ve. | Odpor i / p se zvyšuje díky zpětné vazbě –Ve. |
| Zisk napětí tohoto zesilovače lze změnit, pokud je menší než, větší než nebo roven 1 | Zisk napětí tohoto zesilovače je> 1 |
| I / p impedance je R1 | I / p impedance je velmi velká |
Časté dotazy
1). Co je to invertující a neinvertující zesilovač?
Zesilovač, který má 180 stupňů od fázového výstupu vzhledem ke vstupu, je známý jako invertovaný zesilovač, zatímco zesilovač, který má o / p ve fázi vzhledem k i / p, je známý jako neinvertující zesilovač.
2). Jaká je funkce invertujícího zesilovače?
Tento zesilovač se používá ke splnění barkhausenských kritérií v obvodech oscilátoru pro generování trvalých oscilací.
3). K čemu se používají neinvertující zesilovače?
Neinvertující zesilovače se používají hlavně tam, kde je potřeba vysoká i / p impedance.
4). Jaká je funkce neinvertujícího zesilovače?
Používá se k zajištění vysoké vstupní impedance
5). Jaká zpětná vazba se používá v invertujícím zesilovači?
Tento zesilovač používá zpětnou vazbu -Ve k přesné kontrole zesílení zesilovače, ale způsobí pokles zesílení zesilovače.
6). Co je to invertující vstup?
Operační zesilovač má tři terminály, jako jsou dva vstupy a jeden výstup, kde jeden ze vstupů je známý jako invertující vstup a je označen minusem (-)
7). Jaký je zisk napětí invertujícího zesilovače?
Zisk napětí (A) = Vout / Vin = - Rf / Rin
8). Jaký je zisk napětí neinvertujícího zesilovače?
Zisk napětí (A) = Vout / Vin = (1+ Rf / Rin)
9). Jaký je účinek negativní zpětné vazby na neinvertující zesilovač?
- Vstupní impedance se zvýší a výstupní impedance se sníží.
- Šířka pásma se zvýší
- Výstupní šum zesilovače bude snížen
- Dopad hluku se sníží.
Jedná se tedy o rozdíl mezi invertující a neinvertující zesilovače . Ve většině případů se invertující zesilovač nejčastěji používá kvůli jeho vlastnostem, jako je nízká impedance, menší zisk atd. Poskytuje fázové posuny signálu pro analýzu signálu v komunikačních obvodech. Je to v implementaci filtračních obvodů jako Chebyshev, Butterworth atd. Zde je otázka, jaké jsou aplikace invertujících a neinvertujících zesilovačů?
