Терминът Op-Amp или операционен усилвател е основно устройство за усилване на напрежението. Той използва външна обратна връзка компоненти между неговите входове, както и изходни клеми като резистори и кондензатори. Идеалният операционен усилвател има различни характеристики, които включват усилването на отворен цикъл е безкрайно, входното съпротивление е безкрайно, съпротивлението o / p е нула, изместването е нула и високо BW. Операционният усилвател включва три терминала, а именно два входа и един изход. Двата входни терминала са инвертиращи и неинвертиращи, докато третият терминал е изходен. Тези усилватели се използват широко за извършване на математически операции и при кондициониране на сигнала, тъй като те са почти идеални за DC усилване. Тази статия разглежда основната разлика между инвертиращия и неинвертиращия усилвател
Какво представлява инвертиращият и неинвертиращият усилвател?
Да знаете за това какво са инвертиращи и неинвертиращи усилватели , на първо място, трябва да знаем неговите дефиниции, както и разликите между тях. Разликата между тези две включва основно следното.
Какво е инвертиращ усилвател?
В този тип усилвател , o / p е точно 180 градуса извън фазата на входа. Когато напрежението + Ve е приложено към веригата, тогава o / p на веригата ще бъде –Ve. Схемата на инвертиращия усилвател е показана по-долу.
инвертиращ усилвател
След като този усилвател се приеме за идеален, тогава трябва да приложим концепцията за виртуална къса връзка към i / p терминалите на операционния усилвател. Така че напрежението на двата терминала е еквивалентно.
Приложи KCL (действащ закон на Kirchhoff) на инвертиращия възел на усилвателната верига
(0-Vi) / Ri + (0-Vo) / Rf = 0
Чрез опростяване на горните термини ще получим следната формула.
Повишаване на напрежението (Av) = Vo / Vi = –Rf / Ri
Коефициентът на усилване на инвертиращия усилвател е Av = –Rf / Ri
Какво представлява неинвертиращият усилвател?
При този вид усилвател изходът е точно във фаза за вход. Когато към веригата е приложено напрежение + Ve, тогава o / p ще бъде положително. O / p не е обърнат по отношение на фаза. Схемата на неинвертиращия усилвател е показана по-долу.
неинвертиращ усилвател
След като op-am се приеме за идеал, тогава трябва да използваме виртуалната кратка концепция. Така че напрежението на двата терминала е еквивалентно едно на друго.
Нанесете KCL на инвертиращия възел във веригата
(Vi - Vo) / R2 + (Vo - 0) / R1 = 0
Чрез модифициране на горните термини можем да получим следната формула.
Изключено (усилване на напрежението) = Vo / Vi = (1 + Rf / Ri)
Коефициентът на усилване на неинвертиращ усилвател е Av = (1 + Rf / Ri)
Разлика между инвертиращ и неинвертиращ усилвател
Инвертиращ усилвател | Неинвертиращ усилвател |
| Видът на обратната връзка, използван в този усилвател, е шунтиране на напрежението или отрицателна обратна връзка. | Видът на обратната връзка, използван в този усилвател, е напрежение или отрицателна обратна връзка. |
| Входното и изходното напрежение на този усилвател са във фаза | Входното и изходното напрежение на този усилвател са извън фаза |
| Изходът на този усилвател е обърнат. | Изходът на този усилвател е във фаза от входния сигнал. |
| В този усилвател референтното напрежение може да бъде дадено на инвертиращия терминал
| В този усилвател референтното напрежение може да бъде дадено на неинвертиращия терминал
|
| Коефициентът на усилване на този усилвател е Av = - Rf / Ri | Коефициентът на усилване на неинвертиращия усилвател Av = (1+ Rf / Ri). |
| Съпротивлението на i / p намалява поради обратната връзка –Ve. | Съпротивлението на i / p се увеличава поради обратната връзка –Ve. |
| Усилването на напрежението на този усилвател може да бъде променено, когато е по-малко от, по-голямо или равно на 1 | Усилването на напрежението на този усилвател е> 1 |
| I / p импедансът е R1 | I / p импедансът е много голям |
Често задавани въпроси
1). Какво представлява инвертиращият и неинвертиращият усилвател?
Усилвателят, който има 180 градуса извън фазовия изход по отношение на входа, е известен като инвертиран усилвател, докато усилвателят, който има o / p във фаза по отношение на i / p, е известен като неинвертиращ усилвател.
2). Каква е функцията на инвертиращия усилвател?
Този усилвател се използва за удовлетворяване на критериите на бархаузен в осцилаторните вериги за генериране на трайни трептения.
3). За какво се използват неинвертиращите усилватели?
Неинвертиращи усилватели, използвани главно там, където е необходим висок i / p импеданс.
4). Каква е функцията на неинвертиращия усилвател?
Използва се за осигуряване на висок входен импеданс
5). Коя обратна връзка се използва в инвертиращия усилвател?
Този усилвател използва -Ve обратна връзка, за да контролира прецизно усилването на усилвателя, но причинява спад в усилвателите.
6). Какво представлява инвертиращ вход?
Операционният усилвател има три терминала като два входа и един изход, където единият от входовете е известен като инвертиращ вход и е маркиран с минус (-)
7). Какво е усилването на напрежението на инвертиращ усилвател?
Усилване на напрежението (A) = Vout / Vin = - Rf / Rin
8). Какво е усилването на напрежението на неинвертиращия усилвател?
Усилване на напрежението (A) = Vout / Vin = (1+ Rf / Rin)
9). Какъв е ефектът от отрицателната обратна връзка върху неинвертиращия усилвател?
- Входният импеданс ще бъде увеличен и изходният импеданс ще бъде намален.
- Пропускателната способност ще бъде увеличена
- Изходният шум на усилвателя ще бъде намален
- Въздействието на шума ще бъде намалено.
По този начин всичко е свързано с разликата между инвертиращи и неинвертиращи усилватели . В повечето случаи инвертиращ усилвател се използва най-често поради неговите характеристики като нисък импеданс, по-малко усилване и др. Той осигурява фазови отмествания на сигнала за анализ на сигнала в комуникационните вериги. Той е в изпълнението на филтърни схеми като Chebyshev, Butterworth и др. Ето един въпрос за вас, какви са приложенията на инвертиращите и неинвертиращите усилватели?
