מגבר אופ או מגבר תפעולי הוא מכשיר ליניארי המשמש באופן נרחב בסינון, מיזוג אותות, או משמש בעיקר לביצוע פעולות מתמטיות כגון חיבור, חיסור, בידול ושילוב. בעיקרון, מגבר אופ משתמש במרכיבי משוב חיצוניים בין הקלט וכן במסופי פלט של נגדים וקבלים כמו מגבר אופטי. רכיבים אלה יפתרו את פעולת המגבר עם תכונות טובות כמו קיבולי, התנגדות וכו '. המגבר יכול לבצע מגוון פונקציות. מגבר תפעולי הוא מכשיר בעל שלושה מסופים הכולל שני כניסות ויציאה אחת, כאשר הכניסות היפוכות ואינן הופכות, והיציאות יכולות להיות מתח או זרם.
מהו מגבר תפעולי?
מגבר אופ או מבצע הוא סוג אחד של מעגל משולב המשתמש במתח חיצוני להגברת הקלט באמצעות רווח גבוה מאוד. הכוונה העיקרית של מעגל זה נועדה להגביר את עוצמת האות ברמה נמוכה. אנא עיין בקישור למידע נוסף אודות יישומי מגבר אופ מגוונים באלקטרוניקה
מגבר תפעולי
מהו מבדל מגבר תפעולי?
במעגל בידול מגבר אופ, מתח היציאה הוא פרופורציונלי ישירות לקצב מתח הכניסה לשינוי ביחס לזמן, מה שאומר ששינוי מהיר של אות מתח הכניסה, ואז מתח ה- o / p הגבוה ישתנה בתגובה. כיוון שהפלט של מעגל דיפרנציאציה מגבר אופציונלי הוא פרופורציונלי לשינוי הקלט. כאשר הקלטים של מעגל המבדיל הם צורות גל סטנדרטיות כמו סינוס, מרובע, משולש אז צורות הגל של הפלט יהיו שונות מאוד.
מבדיל מגבר תפעולי
אם הקלט הוא גל מרובע, יהיו קוצים קטנים בצורות גל פלט אחרות. קוצים אלה לא יהיו מושלמים עם שיפוע קצות צורת הגל הקלט ופלט המעגל המרבי.
אם הקלט הוא צורת גל משולשת אז הפלט משתנה לצורת גל ריבועית ב ow עם הרמות הגוברות והירידות של צורת גל הקלט.
אם הקלט הוא גל סינוס מכיוון שהוא משתנה לצורת גל קוסינוס הנותנת את האות בשינוי פאזה של 90 מעלות, וזה מאוד שימושי במצבים מסוימים.
מעגל בידול מגבר תפעולי
זה סוג אחד של מגבר , והחיבור של מגבר זה יכול להיעשות בין הקלט והפלט וכולל רווח גבוה מאוד. ניתן להשתמש במעגל הבידול המגבר התפעולי במחשבים אנלוגיים לביצוע פעולות מתמטיות כגון סיכום, כפל, חיסור, אינטגרציה ובידול.
מעגל המגבר התפעולי מייצר מתח יציאה שהוא פרופורציונאלי למתח הכניסה הנגזר בזמן. אז מעגל המגבר הזה נקרא כמבדל. נניח את מסוף הקרקע המסומן עם G במעגל הנ'ל, כאשר זרם הזרם דרך מסוף הקרקע שווה לזרימת הזרם החוצה, אנו יכולים לכתוב הוא כמו
במעגל שלעיל, מתח הצומת-מגבר במסוף ההפוך הוא אפס ואז זרימת הזרם דרכו הקבל ניתן לכתוב כ
אניב= אניf
איפה אניf= -Vהַחוּצָה/ רf
מטען הקבל שווה למתח עם זמני הקיבול על פני הקבל
Q = C X V.ב
לכן שינוי שיעור החיוב הוא
dQ / dt = C dVב/ DT
אבל dQ / dt הוא הזרם דרך הקבל
אניב = C dVב/ dt = אניf
-Vהַחוּצָה/ רf= C dVב/ DT
מתח יציאה אידיאלי (Vout) למבדל המגבר התפעולי כתוב כ
Vout = - רfג שֶׁלְךָב/ DT
לפיכך, מתח המוצא הוא נגזרת מתח כניסה קבועה - Rfזמני C של מתח ה- Vin הקלט ביחס לזמן. כאן סימן מינוס (-) מציין את משמרת הפאזה (180אוֹ) כאשר אות הכניסה ניתן למסוף היפוך הקלט של המגבר.
מהו אינטגרטור מגבר תפעולי?
ברוב מעגלי המגברים התפעוליים, חיבור המשוב המשמש הוא בגלל אופי התנגדותי על ידי קו התנגדות ישר המתווה כחלק מינימלי של הרשת. אך עבור אינטגרטור המגבר-על, המשוב יסופק על ידי הקבל בין הקלט והפלט של המגבר התפעולי.
משלב מגבר תפעולי
בתור אינטגרטור מגבר אופ מבצע את הפונקציה של אינטגרציה מתמטית. עם זאת, ניתן להשתמש בו במחשבים אנלוגיים. פעולתו של מעגל זה היא, שהוא מייצר פלט שהוא פרופורציונאלי למתח הכניסה עם הזמן. אז מתח המוצא ייקבע עם מתח המוצא הראשי בכל עת.
מצורות הגל הנ'ל ניתן לראות כי כשאריות הקלט באפס. אך כאשר ניתן קלט מתח מתח i / p, אז הפלט יוגדל. באופן דומה, כאשר מתח הקלט המדרגות חוזר למצב אפס, שאריות הפלט במתח שהוא השיג לאחרונה.
מעגל משלב מגבר תפעולי
ניתן לבנות את מעגל האינטגרטור של המגבר התפעולי עם מגבר תפעולי וקבל בין הקלט ההפוך, כמו גם הפלט, ונגד מה- i / p ההופך ל הוא קלט צמיג של המעגל.
אחד היישומים של מגבר אופ הוא אינטגרטור שהוא יכול להיווצר על ידי שינוי עמדות הנגד והקבל. מעגל זה יכול לייצר מתח o / p שהוא פרופורציונאלי לאינטגרל זמן מתח הכניסה. לפיכך נקרא מעגל זה כמעגל אינטגרטור. נניח את מסוף הקרקע המסומן עם G במעגל הנ'ל, כאשר זרם הזרם דרך מסוף הקרקע שווה לזרימת הזרם החוצה, אנו יכולים לכתוב הוא כמו
אם אניב+ אניf= 0
אניב= - אניf
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
איפה Va = 0
Vin / R = -C d / dt V0
שלב את המשוואה הנ'ל, נוכל להשיג את הדברים הבאים
1 / R
אוֹ
Vout = −∫ וין / ר ג DT + ג
לכן מתח ה- Vout שווה לקבוע -1 / RC והאינטגרל של מתח הכניסה Vin
המעגל של אינטגרטור המגבר התפעולי מאפשר להגיע לשילוב מדויק של אות ה- i / p. היישומים של מעגל זה כוללים בעיקר מחשבים אנלוגיים. כיום, חובת משימת אינטגרציה ביישומים אנלוגיים, בכל מקום שמעגל IC הוא הפיתרון המושלם.
למבדיל המגבר-מגבר יש מספר יישומים של תכנון מעגלים אלקטרוניים . מעגל זה משמש במחשבים אנלוגיים בהם הוא מסוגל לספק פעולת בידול במתח הכניסה האנלוגי. זה יכול לשמש במכשור תהליך כדי לבדוק את קצב השינוי של נקודות שונות. בידול אופ-מגבר עשוי להידרש ביישומי מיזוג אותות.
לפיכך, מהמידע לעיל אנו יכולים להסיק זאת מעגלים משולבים על מגבר הם מכשירים ליניאריים המושלמים להגברת DC, ומשמשים בדרך כלל בסינון, מיזוג אותות, פעולות מתמטיות כמו אינטגרציה, בידול וכו '. הנה שאלה בשבילך, מהם הסוגים השונים של מגבר תפעולי?
