conexiunile-amplificatoarelor-operationale.pdf
TRANSCRIPT
-
9.4. CONEXIUNILE PRINCIPALE ALE AO. 9.4.1. Conexiunea inversoare.
Pentru a obine o conexiune inversoare, se conecteaz borna de intrare neinversoare
la mas, iar borna de intrare inversoare la o surs de tensiune (fig.9.4.1).
Rezistorul R1 are rol de limitare a semnalului de intrare, iar rezistorul R2 are rol de reacie
negativ.
2
1O i
RV UR n
=
0 2
1in
V RAU R
= =
2
1
1O iRV UR
n=
2
1O in
RV UR
=
0 2
1in
V R AU R
= =
Figura 9.4.1 Conexiunea inversoare a AO. Semnul minus din relaia amplificrii indic c tensiunea de ieire este defazat cu
180 fa de tensiunea de intrare ceea ce justific denumirea de amplificare inversoare.
9.4.2. Conexiunea neinversoare. Pentru a obine o conexiune neinversoare, se conecteaz borna de intrare
neinversoare la sursa de tensiune, iar borna de intrare inversoare la mas printr-o rezisten
(fig. 9.4.2). Rezistorul R1 i rezistorul R2 au rol de reacie.
2
1
1O iRV UR
n= + 0 2
1
1in
V RAU R
= = +
Figura 9.4.2 Conexiunea neinversoare a AO.
Se poate observa c de aceast dat semnalul de ieire este n faz cu semnalul de
intrare, de unde rezult c amplificarea este neinversoare.
http://eprofu.ro/electronica
-
9.4.3. Conexiunea REPETOR. Conexiunea repetor constituie un caz particular de AO neinversor, n care ntreaga tensiune
de ieire este adus la intrarea inversoare prin conectare direct ca n figura 9.4.3.
-
Figura 9.4.3 Repetor cu AO.
Aceast conexiune are urmtoarele proprieti:
ctigul n tensiune este 1 impedana de intrare foarte mare impedana de ieire foarte mic
Se utilizeaz ca etaj tampon de adaptare dintre sursele cu impedan mare i sarcinile cu
impedan mic.
9.4.4. Conexiunea diferenial.
Pentru a obine o conexiune diferenial avem nevoie de dou surse de semnal, una
care se conecteaz la borna de intrare neinversoare, iar cealalt care se conecteaz la borna
de intrare inversoare (fig. 9.4.4).
Rezistoarele R1 i R2 au rol de reacie, iar rezistoarele R3 i R4, au rol de divizor de tensiune
pentru intrarea neinversoare.
Dac este ndeplinit condiia :
Figura 9.4.4 Conexiunea diferenial a AO.
+Uin
V0
Ri
2 4 22 1
1 3 4 1
1OR R RV UR R R R
U= + +
2 4
1 3
R RR R
=
( )2 2 11
ORV U UR
=
http://eprofu.ro/electronica
-
9.4.5. Circuit sumator. Circuitul sumator are la ieire suma semnalelor de intrare. Pentru aceasta se pornete
de la o conexiune inversoare, doar c la borna inversoare se conecteaz toate sursele de
semnal (fig.9.4.5).
Rezistoarele R11 R1n au rol de limitare a curenilor furnizai de sursele de semnal, iar
rezistorul R2 are rol de reacie.
dac
Figura 9.4.5 AO inversor sumator.
Amplificatorul amplific suma tensiunilor de intrare. Semnul minus semnific faptul c
tensiunea de ieire este defazat cu 180 fa de tensiunea rezultat ca sum a tensiunilor de
intrare.
Dac :
Figura 9.4.6 AO neinversor sumator.
+
-
V0
Ri
Rr
Un Rn
U2 R2
U1 R1
1 1 nR R R R= = =2r iR R R= =
01
n
ii
V U=
=
21 1
ni
Oi i
UV RR=
= 11 12 1 1... nR R R R= = =
2
11
n
O ii
RV UR =
=
http://eprofu.ro/electronica
-
( )0
1 tO iV URC=
9.4.6. Circuit de integrare.
Circuitul de integrare are la ieire valoarea integrat a semnalului de intrare. Pentru
aceasta se pornete de la o conexiune inversoare, doar c rezistena de reacie va fi nlocuit
cu un condensator (fig.9.4.7).
Rezistorul R are rol de limitare a curentului de la sursa de semnal, iar condensatorul C are rol
de reacie.
n t dt
RC = - constant de timp
Figura 9.4.7 Circuit de integrare cu AO.
Exemplu de constant de timp tipic pentru un circuit de integrare 0,01s = cu elemente:
R=10 K C= 1 F Pentru creterea stabilitii se introduce o reacie negativ, se conecteaz n paralel cu
condensatorul C un rezistor Rf. n aceast situaie circuitul va integra doar n domeniul f>fo deoarece doar acolo Rf nu conteaz, fiind untat de reactana condensatorului C.
12 f
f foR C> =
Circuitul de integrare are o comportare de filtru trece jos cu amplificare.
http://eprofu.ro/electronica
-
(
9.4.7. Circuit de derivare.
Circuitul de derivare are la ieire valoarea derivat a semnalului de intrare. Pentru
aceasta se pornete de la o conexiune inversoare, doar c rezistena de limitare va fi
nlocuit cu un condensator (fig. 9.4.8). Rezistorul R i condensatorul C au rol de reacie. Ca
i la circuitul integrator ele formeaz constanta de timp a circuitului.
)in
O
dU tV RC
dt=
Figura 9.4.8 Circuit de derivare cu AO. Exemplu de constant de timp tipic pentru un circuit de integrare 0,1ms = cu elemente:
R=10 K C= 10 nF Se observ c amplificarea depinde de frecven iar la frecvene mari, datorit creterii
acesteia circuitul devine instabil. Pentru creterea stabilitii se introduce o rezisten serie la intrare, Ra, care va limita amplificarea la frecvenele la care reactana condensatorului C devine neglijabil, iar circuitul
se comport ca un amplificator inversor. Trebuie deci ca frecvena semnalelor derivate s
satisfac condiia : 1
2f fo
RaC< =
RRa
Circuitul de derivare are o comportare de filtru trece sus cu amplificare.
Amplificarea este dat de raportul
http://eprofu.ro/electronica
9.4. CONEXIUNILE PRINCIPALE ALE AO.9.4.5. Circuit sumator.