Razlika između inačica stranice »Operacijsko pojačalo«

Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
Obrisano 39 bajtova ,  prije 10 mjeseci
m
zamjena čarobnih ISBN poveznica predlošcima (mw:Requests for comment/Future of magic links) i/ili općeniti ispravci
m
m (zamjena čarobnih ISBN poveznica predlošcima (mw:Requests for comment/Future of magic links) i/ili općeniti ispravci)
 
Prvo operacijsko pojačalo koje po svojim karakteristikama odgovara tom nazivu bilo je izvedeno [[elektronska cijev|elektronskim cijevima]] i sagrađeno u Bellovim laboratorijima, [[Sjedinjene Američke Države]], tijekom 1941. godine. Operacijsko pojačalo je imalo tri elektronske cijevi, naponsko pojačanje od kojih 90 [[decibel|dB]] i napajanje od 350 V, a koristilo se u uređaju za navođenje topničke vatre tijekom [[Drugi svjetski rat|Drugog svjetskog rata]] koji je zahvaljujući upravo operacijskom pojačalu postigao prosječno 90% pogodaka.
 
Pojava najprije germanijevog [[tranzistor|tranzistora]]a 1947. godine te silicijevog tranzistora 1954. godine omogućila je daljnji brzi razvoj operacijskih pojačala. Tijekom 1961. godine konstruirano je prvo operacijsko pojačalo u diskretnoj tehnici i izvedeno na [[tiskana pločica|tiskanoj pločici]] s odgovarajućim konektorima. Operacijsko pojačalo u diskretnoj tehnici izvedeno s bipolarnim tranzistorima značajno je unaprijedilo svojstva operacijskih pojačala kako u pogledu pouzdanosti i dinamičkih osobina, tako i u pogledu energetske učinkovitosti i niže cijene. Operacijska pojačala su se već tijekom 1962. godine serijski izrađivala u obliku modula koji se mogao priključiti u odgovarajući konektor na tiskanoj pločici, gdje se na taj način operaciono pojačalo moglo smatrati elektroničkom komponentom unutar složenijeg elektroničkog sklopa.
[[Datoteka:Discrete_opamp.png|lijevo|okvir|Operacijsko pojačalo u diskretnoj tehnici]]
 
==Oznaka operacijskog pojačala==
[[Datoteka:Op-amp symbol.svg|150px|mini]]
Univerzalna oznaka, odn. simbol operacijskog pojačala (slika desno) razlikuje invertirajući (V-) i neinvertirajući ulaz (V+), izlaz operacijskog pojačala (V<sub>out</sub>) i napajanje operacijskog pojačala (V<sub>S+</sub>, V<sub>S-</sub>).
 
Invertirajući ulaz okreće fazu ulaznog [[električni signal|električnog signala]] te se on na izlazu operacijskog pojačala pojavljuje kao pojačani [[napon]] suprotnog predznaka, dok neinvertirajući ulaz pojačava ulazni signal ne zakrećući njegovu fazu te se on na izlazu operacijskog pojačala pojavljuje u ''fazi'', odnosno istog polariteta. Operacijska pojačala se u pravilu napajaju iz stabiliziranog [[ispravljač|ispravljača]]a sa simetričnim naponom.
 
== Nadomjesni sklop operacijskog pojačala ==
[[Datoteka:Op-Amp Internal.svg|150px|mini|lijevo]]
Operacijsko pojačalo je složeni elektronički sklop koji objedinjuje brojne manje cjeline (diferencijalni ulaz, izvori konstantne struje za postavljanje radnih točaka, izlazni stupanj i td.). U razmatranju karakteristika operacijskog pojačala uobičajeno je operacijsko pojačalo zamisliti kao nadomjesni sklop (''slika lijevo'').
 
Sa stanovišta korisnika operacijsko pojačalo je opisano svojim u pravilu vrlo velikim ulaznim otporom ''R''<sub>in</sub> na kojem se pojavljuje ulazni napon ''V''<sub>in</sub>, naponskim [[pojačanje|pojačanjem]]m ''G'', gdje je [[naponski električni izvor|naponski izvor]] definiran nazivnim naponom ''GV''<sub>in</sub> i relativno malim [[unutarnji otpor električnog izvora|izlaznim otporom]] operacionog pojačala (''R''<sub>out</sub>).
 
== Frekvencijska karakteristika operacijskog pojačala ==
[[Datoteka:Frequency characteristics operational amplifier.png|300px|mini]]
Frekvencijska karakteristika operacijskog pojačala mora osigurati frekvencijsku stabilnost pojačala na višim [[frekvencija|frekvencijama]]ma. To se kod starijih operacionih pojačala postiže vanjskom, a kod suvremenijih monolitnih integriranih pojačala unutarnjom frekvencijskom kompenzacijom pojačanja operacijskog pojačala.
 
Pojačanje operacijskog pojačala (''slika desno'') počinje se smanjivati u tom smislu već za ulazni napon frekvencije veće od kojih 50 &nbsp;Hz (''f''<sub>g</sub>) i to strminom 6 &nbsp;dB/oktavi, odn. 20 &nbsp;dB/dekadi. Frekvencijskom kompenzacijom pojačanja osigurava se da u području visokih frekvencija signal [[negativna povratna veza|negativne povratne veze]] ne može imati dovoljnu veliku amplitudu i dovoljno velik fazni pomak za nastanak samooscilacija.
 
== Način spajanja operacijskog pojačala ==
:<math>{A_V} = \frac{R_1+R_2}{R_1} </math>
 
Ulazni otpor sklopa je vrlo velik te se u stvarnoj izvedbi paralelno ulazu operacijskog pojačala u neinvertirajućem spoju spaja [[otpornik]] s odgovarajućom vrijednosti [[električni otpor|električnog otpora]] koja tada u cijelosti definira ulazni otpor sklopa.
 
Sklop može poslužiti kao osnova za konstrukciju mikrofonskog poretpojačala za priključak [[mikrofon|mikrofona]]a s niskom ili visokom izlaznom [[električna impedancija|impedancijom]] ili za izvedbu linijskog ulaza ([[radio]], [[magnetofon]] i sl.).
 
=== Operacijsko pojačalo u invertirajućem spoju ===
[[Datoteka:Inverting Amplifier.svg|250px|mini|lijevo|Operacijsko pojačalo u invertirajućem spoju]]
Operacijsko pojačalo u invertirajućem spoju (''slika lijevo'') zakreće fazu ulaznog signala (''U''<sub>e</sub>) te se on na izlazu operacionog pojačala pojavljuje pojačan (''U''<sub>a</sub>) i fazno zakrenut za 180°.
 
Naponsko pojačanje operacijskog pojačala u invertirajućem spoju je prema pojednostavljenom prikazu na slici određeno otporima ''R''<sub>2</sub> i ''R''<sub>1</sub>:
=== Niskofrekventno pojačalo snage s operacijskim pojačalom u predstupnju ===
[[Datoteka:Two-stage amplifier with opamp.svg|350px|mini|Niskofrekventno pojačalo snage s OP u predstupnju]]
Operacijsko pojačalo može poslužiti i za izvedbu [[niskofrekventno pojačalo snage|niskofrekventnog pojačala snage]] jednostavne konstrukcije (''slika desno'').
 
Sklop je izveden u hibridnoj tehnici, odn. u kombinaciji operacijskog pojačala u integriranoj izvedbi i izlaznog dijela pojačala snage izvedenog u diskretnoj tehnici. Operacijsko pojačalo u tom smislu postavlja osnovnu radnu točku izlaznog stupnja pojačala i osigurava odgovarajuće naponsko pojačanje, dok tranzistori u izlaznom stupnju spojeni kao NPN/PNP zakretači faze (C945/A733) pobuđuju izlazne tranzistore snage (C5042). Trimerski potenciometri u izlaznom krugu omogućuju točno određivanje kolektorske struje mirovanja u izlaznom krugu. Umjesto navedenim, pojačalo se može izvesti i brojni drugim bipolarnim tranzistorima odgovarajućih karakteristika. Ulazni otpor sklopa prema slici iznosi 10 k&Omega;, naponsko pojačanje ''A''<sub>V</sub>=100, a izlazna [[snaga]] pojačala je oko 6 W na opteretnom otporu od 4 &Omega;.
== Literatura ==
*Electronic Circuits (Fifth edition) by Sedra/Smith
*D.F. Stout Handbook of Operational Amplifier Circuit Design (McGraw-Hill, 1976, {{ISBN |007061797X}} ) pp. &nbsp;1–11.
 
 
[[Kategorija:Elektronika]]
19.624

uređivanja

Navigacijski izbornik