Hoạt động khuếch đại

english operational amplifier
Operational amplifier
Ua741 opamp.jpg
A μA741 integrated circuit, one of the most successful operational amplifiers
Type Discrete circuit
Integrated circuit
Invented Karl D. Swartzel Jr.
First production 1967
Pin configuration
  • V+: non-inverting input
  • V−: inverting input
  • Vout: output
  • VS+: positive power supply
  • VS−: negative power supply
The power supply pins (VS+ and VS−) can be labeled in different ways (See IC power supply pins). Often these pins are left out of the diagram for clarity, and the power configuration is described or assumed from the circuit.
Electronic symbol
180p
Circuit diagram symbol for an op-amp. Pins are labeled as listed above.

Tổng quan

Bộ khuếch đại hoạt động (thường là op-amp hoặc opamp ) là bộ khuếch đại điện áp khuếch đại cao được ghép nối DC với đầu vào vi sai và thông thường là đầu ra một đầu. Trong cấu hình này, op-amp tạo ra tiềm năng đầu ra (so với mặt đất mạch) thường lớn hơn hàng trăm nghìn lần so với chênh lệch tiềm năng giữa các đầu vào đầu vào của nó. Bộ khuếch đại hoạt động có nguồn gốc từ các máy tính tương tự, nơi chúng được sử dụng để thực hiện các phép toán trong nhiều mạch tuyến tính, phi tuyến tính và phụ thuộc tần số.
Sự phổ biến của op-amp như một khối xây dựng trong các mạch tương tự là do tính linh hoạt của nó. Bằng cách sử dụng phản hồi âm, các đặc tính của mạch op-amp, mức tăng, trở kháng đầu vào và đầu ra, băng thông, vv được xác định bởi các thành phần bên ngoài và ít phụ thuộc vào hệ số nhiệt độ hoặc các biến thể sản xuất trong chính op-amp.
Op-amps là một trong những thiết bị điện tử được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay, đang được sử dụng trong một loạt các thiết bị khoa học, công nghiệp và khoa học. Nhiều op-amp IC tiêu chuẩn chỉ tốn một vài xu với khối lượng sản xuất vừa phải; tuy nhiên, một số bộ khuếch đại hoạt động tích hợp hoặc lai với thông số kỹ thuật hiệu suất đặc biệt có thể có giá trên 100 đô la Mỹ với số lượng nhỏ. Op-amps có thể được đóng gói dưới dạng các thành phần hoặc được sử dụng như các thành phần của các mạch tích hợp phức tạp hơn.
Op-amp là một loại khuếch đại vi sai. Các loại bộ khuếch đại vi sai khác bao gồm bộ khuếch đại vi sai hoàn toàn (tương tự op-amp, nhưng có hai đầu ra), bộ khuếch đại thiết bị (thường được chế tạo từ ba op-amps), bộ khuếch đại cách ly (tương tự như bộ khuếch đại thiết bị, nhưng có dung sai đến các điện áp ở chế độ chung sẽ phá hủy op-amp thông thường) và bộ khuếch đại phản hồi âm (thường được chế tạo từ một hoặc nhiều op-amps và mạng phản hồi điện trở).

Ban đầu bộ khuếch đại DC được tiêu chuẩn hóa như một khối khuếch đại cho máy tính analog, nhưng với sự tiến bộ của công nghệ mạch tích hợp, bộ khuếch đại hoạt động tích hợp IC đã trở nên có sẵn với hiệu suất cao và chi phí thấp. ) Được sử dụng rộng rãi như một bộ khuếch đại. Loại tiêu chuẩn có hai cực đầu vào của pha dương và đảo ngược và một cực đầu ra của loại đầu đơn, và được điều khiển bởi các nguồn cung cấp điện dương và âm. Một mạch kết nối trực tiếp có thể được sử dụng để khuếch đại tín hiệu DC lên tần số cao. Độ tăng điện áp tần số thấp là hơn 10 5 lần và nó có đặc tính tần số bậc nhất để ổn định ngay cả khi áp dụng phản hồi âm. Các ứng dụng điển hình bao gồm bộ khuếch đại tỷ lệ băng thông rộng với phản hồi âm được áp dụng bởi một điện trở và mạch tích hợp với phản hồi âm được áp dụng bởi một tụ điện. Nó cũng được sử dụng trong các bộ khuếch đại logarit, mạch giá trị tuyệt đối, bộ giới hạn, v.v ... kết hợp với tính phi tuyến của điốt. Độ khuếch đại cao và hai cực đầu vào được sử dụng cho các bộ so sánh biên độ và phản hồi dương được sử dụng cho các dao động sóng hình sin và sóng tam giác.
Ken Yanagisawa

Bộ khuếch đại hoạt động Viết tắt cho bộ khuếch đại hoạt động, một mạch tích hợp tương tự điển hình. Lý tưởng nhất, nó là một bộ khuếch đại có mức tăng vô hạn và điện trở đầu vào bằng 0, nhưng trong thực tế, nó phải có đủ mức tăng cho tín hiệu được sử dụng và có thể bỏ qua điện trở đầu vào. Một mạch phần tử quan trọng hiện thực hóa bộ khuếch đại, mạch so sánh, mạch phân biệt, mạch tích hợp, v.v ... bằng một phần tử điện trở và một phần tử tụ điện được kết nối với ngoại vi. → Bộ khuếch đại