เหตุใดแอมป์แอมป์จึงถูกใช้บ่อยในระบบอนาล็อกอิเล็กทรอนิกส์

ฉันได้อ่านหนังสือหลายเล่มและเอกสารการสังเกต: "แอมป์เป็นขนมปังและเนยของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อะนาล็อก" หรือ "... แอมป์สหกรณ์เป็นกลุ่มอาคารที่พบมากที่สุดในวงจรแอนะล็อก ... " และเพื่อ ผลกระทบนั้น

แม้ว่าประสบการณ์ของฉันจะไม่กว้างพอที่จะเห็นพ้องหรือปฏิเสธข้อเรียกร้องดังกล่าว แต่มันก็เกิดขึ้นในวงจรที่ฉันได้เห็น

มันทำให้ฉันคิดว่าฉันขาดอะไรบางอย่างพื้นฐานไปอธิบายว่าทำไมองค์ประกอบเช่นนี้อาจจะเป็นอะไรบางอย่างเช่น "for" ลูปในการเขียนโปรแกรมหรืออะไรบางอย่างซึ่งเป็นรูปแบบพื้นฐานที่ครั้งหนึ่งเคยมีอยู่

มันเกี่ยวกับลักษณะพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อกที่ทำให้ op amp เป็นการเติมเต็มของรูปแบบพื้นฐานและอเนกประสงค์?

แอมป์สหกรณ์ค่อนข้างใกล้เคียงกับแอมพลิฟายเออร์ที่ดีที่สุด ดังนั้นคำถามจริงก็คือสิ่งที่ดีมากเกี่ยวกับแอมป์? มี (อย่างน้อย!) มีสามคำตอบ

อย่างแรกคือแอมพลิฟายเออร์ที่ชัดเจนช่วยให้คุณเปลี่ยนความกว้างของสัญญาณ หากคุณมีสัญญาณขนาดเล็ก (เช่นจากตัวแปลงสัญญาณ) แอมพลิฟายเออร์จะช่วยให้คุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่มีประโยชน์ แอมพลิฟายเออร์ยังสามารถลดความกว้างของสัญญาณซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในการปรับให้พอดีกับช่วงของ ADC เป็นต้น

เครื่องขยายเสียงสามารถบัฟเฟอร์สัญญาณ พวกเขานำเสนอความต้านทานสูงในด้านอินพุตและความต้านทานต่ำในด้านเอาท์พุท สิ่งนี้ทำให้สัญญาณแหล่งที่อ่อนแอถูกส่งไปยังภาระหนัก

ในที่สุดข้อเสนอแนะเชิงลบช่วยให้แอมป์ในการกรองสัญญาณ ที่เรียกว่าฟิลเตอร์แอคทีฟ (ซึ่งใช้เครื่องขยายเสียง) มีความยืดหยุ่นและทรงพลังมากกว่าฟิลเตอร์แบบพาสซีฟ (ซึ่งใช้เฉพาะตัวต้านทานตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ) ฉันควรพูดถึงออสซิลเลเตอร์ซึ่งใช้แอมพลิฟายเออร์พร้อมความคิดเห็นเชิงบวกที่ผ่านการกรอง

การควบคุมความกว้างการบัฟเฟอร์และการกรองเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปสามอย่างที่คุณสามารถทำได้กับสัญญาณแอนะล็อก โดยทั่วไปแล้วแอมพลิฟายเออร์สามารถใช้ในการถ่ายโอนฟังก์ชั่นได้หลายชนิดซึ่งเป็นคำอธิบายทางคณิตศาสตร์พื้นฐานของงานประมวลผลสัญญาณ ดังนั้นแอมป์ทั่วทุกสถานที่

ทำไมแอมป์โดยเฉพาะ อย่างที่ฉันบอกว่าแอมป์เป็นแอมป์คุณภาพสูง ลักษณะสำคัญของพวกเขาคือ:

• ค่าส่วนต่างที่สูงมาก (บางครั้งสูงถึง 1,000,000!)
• ความต้านทานของอินพุตสูงมาก (teraohms ที่ความถี่ต่ำสำหรับแอมป์ FET-input)
• อัตราส่วนการปฏิเสธโหมดปกติสูงมาก (โดยทั่วไป> 1,000)

ลักษณะเหล่านี้หมายความว่าพฤติกรรมของเครื่องขยายเสียงเกือบทั้งหมดถูกกำหนดโดยวงจรป้อนกลับ คำติชมทำกับส่วนประกอบแบบพาสซีฟเช่นตัวต้านทานซึ่งมีความประพฤติดีกว่าทรานซิสเตอร์มาก ลองจำลองแอมพลิฟายเออร์สามัญธรรมดาทั่วทั้งแรงดันและอุณหภูมิ - มันไม่ดี

ด้วยการปรับปรุงที่ทันสมัยในวงจรรวมแอมป์มีราคาถูกประสิทธิภาพสูงและพร้อมใช้งาน ถ้าคุณต้องการประสิทธิภาพที่สูง (พลังงานสูง, ความถี่สูงมาก) ไม่มีเหตุผลอะไรที่จะไปกับแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์แบบไม่ต่อเนื่องอีกต่อไป

แอมป์สหกรณ์เป็นเครื่องมือพื้นฐาน 5 5 อย่างในหนึ่งเดียว (ถ้าไม่มากกว่านั้น)

• แรก(if a > b, output = a, else b)อุปกรณ์การเปรียบเทียบเช่นถ้าคำสั่งอื่น

• ประการที่สอง(in = 1, out = 1, refreshed)บัฟเฟอร์

• สาม(in = 1, out = 10)เครื่องขยายเสียงเช่นคูณ

• ประการที่สี่ , (in = x, out = x + 1)เฟสกะ

• (in = x, out = 1/x)ประการที่ห้าอินเวอร์เตอร์

พวกมันมีแนวโน้มที่จะใช้งานได้หลากหลายและสามารถปรับให้เข้ากับวงจรต่าง ๆ ได้ตามต้องการ

โดยพื้นฐานแล้วเมื่อสัญญาณได้รับการประมวลผลผ่านองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องแบบอะนาล็อกความกว้างของมัน - แรงดันไฟฟ้า - จะลดลง แอมป์สหกรณ์สามารถบัฟเฟอร์และเพิ่มสัญญาณอะนาล็อกเพื่อให้มั่นใจว่าสามารถอ่านได้หรือมีประโยชน์ในตอนท้าย

อนึ่งการวนซ้ำจะเป็นตัวนับ ตัวนับทศวรรษทำงานเหมือนfor (i = 0, i < 10, i++)วนซ้ำ

ประโยชน์หลัก ๆ ของ op-amp คือ

อินพุตความต้านทานสูง : เนื่องจากความต้านทานอินพุตสูง op-amp ไม่ได้โหลดวงจรก่อนหน้าอย่างไม่เหมาะสม op-amp เองอาจมีอิมพิแดนซ์อินพุตในช่วง 10 หรือ 100 กิกะไบต์ วงจรป้อนกลับแบบออปแอมป์มีแนวโน้มที่จะมีอิมพิแดนซ์อินพุตต่ำกว่า แต่อิมพีแดนซ์อินพุตสูงของแอมป์ช่วยให้สามารถตั้งค่าทั้งหมดได้โดยส่วนประกอบอื่น ๆ

อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ : เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำวงจรออปแอมป์สามารถขับวงจรออปแอมป์อื่น (หรือ ADC หรือ ... ) ได้โดยไม่ต้องโหลดที่มีผลต่อพฤติกรรมของมัน

อัตราขยายสูง : อัตราขยายที่สูงของ op-amp ช่วยให้สามารถใช้ในวงจรป้อนกลับเชิงลบได้เช่นพฤติกรรมของวงจรจะถูกครอบงำโดยองค์ประกอบข้อเสนอแนะมากกว่าที่จะใช้ op-amp ซึ่งหมายความว่า

1. บ่อยครั้งที่ต้องการส่วนประกอบที่มีความแม่นยำเพียงไม่กี่อย่างในวงจรป้อนกลับเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่แม่นยำจากวงจรโดยรวม

2. เนื่องจากพฤติกรรมของวงจรถูกควบคุมโดยวงจรป้อนกลับจึงสามารถใช้ op-amp กับองค์ประกอบข้อเสนอแนะที่แตกต่างกันมากมายเพื่อให้บรรลุฟังก์ชั่นที่แตกต่างกันเช่นการขยายการสร้างความแตกต่างบูรณาการการขยายลอการิทึมเป็นต้น - แอมป์มี "แอพพลิเคชั่นที่แพร่หลาย")

ฉันคิดว่าคำตอบที่แท้จริงนั้นง่ายกว่าที่ผู้อื่นให้ไว้ (แม้ว่าพวกเขาจะเป็นจริง) - op-amps ช่วยให้คุณสร้าง "legos" ทั้งหมดที่คุณต้องการสำหรับวงจรขั้นสูงเพิ่มเติมดูhttps: //en.wikipedia .org / wiki / Operational_amplifier # แอปพลิเคชันสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม ด้วย op-amp คุณจะได้รับ (รายการไม่ครบถ้วน!):

• บัฟเฟอร์แรงดันไฟฟ้า / กระแส
• ผู้เปรียบเทียบ (แม้จะมีฮิสเทรีซิส)
• แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานอยู่ (ทั้งการกลับหัวและไม่แปลงกลับ)
• ไดโอดในอุดมคติ
• ฟิลเตอร์ที่ใช้งานอยู่
• วงจรเรียงกระแสที่ใช้งาน
• บล็อกคณิตศาสตร์ที่ใช้งานอยู่ (เช่น sum, diff, ply, div),
• คลื่น synth (สี่เหลี่ยมจัตุรัสตรีเห็นแม้แต่ VCO)
• DAC & ADC
• แปลงความต้านทาน
• gyrator,
• ... และอื่น ๆ อีกมากมาย.

นั่นเป็นมากกว่าทุกสิ่งที่คุณอาจต้องใช้ในการประมวลผลแบบอะนาล็อกที่จำเป็นและบางอย่างก็เป็นระเบียบสำหรับการประมวลผลแบบดิจิทัลด้วย op-amps เป็นทั้งขนมปังและเนยที่นี่

นอกจากนี้คุณสามารถได้รับ 2 หรือ 4 ของพวกเขาในแพคเกจขนาดเล็กที่มีสายจ่ายแรงดันไฟฟ้าทั่วไปและลักษณะการดำเนินงานของพวกเขา (ใกล้กับองค์ประกอบที่เหมาะสำหรับการใช้งานจริงจำนวนมากและค่อนข้างตรงกับ op-amps ภายในแพคเกจเดียวเช่นกัน ) อนุญาตให้ใช้งานได้โดยไม่ต้องยุ่งยากสำหรับวงจรอะนาล็อก (ไดโอด / BJT / FET) ที่แยกออกมา (เช่นการให้น้ำหนักการปล่อยแรงดันไฟฟ้าการชดเชยอุณหภูมิ ฯลฯ ) - ช่วยให้คุณออกแบบวงจรที่ง่ายขึ้นคล่องตัวและบำรุงรักษาได้ แก้ไขปัญหาได้ง่ายขึ้น

ในการเลือกส่วนประกอบทางอิเล็กทรอนิกส์หนึ่งรายการและเรียกว่า "ขนมปังกับเนย" นั้นโง่เหมือนคำสั่งที่ "สำคัญที่สุด" เหล่านี้ทั้งหมด ตัวอย่างเช่นนับตัวต้านทานในวงจรอะนาล็อกและฉันแน่ใจว่าคุณจะพบว่าพวกมันมีจำนวนตัวเลือกมากกว่าโดยมีระยะกว้าง

นอกจากนี้สิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนแปลง มีบางครั้งที่หลอดสุญญากาศเป็นส่วนประกอบ "สำคัญที่สุด" หรือ "ขนมปังและเนย" ของคนธรรมดาที่โง่เง่าของอะนาล็อกอิเล็กทรอนิกส์จากนั้นทรานซิสเตอร์

คุณไม่จำเป็นต้องใช้ opamp แต่อาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการนำวงจรไปใช้กับสเปคพิเศษ ท้ายที่สุดแล้ว opamps นั้นทำมาจากทรานซิสเตอร์ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้ทรานซิสเตอร์จำนวนมาก (ที่มีส่วนประกอบอื่น ๆ ไม่กี่ตัว) แทน

สิ่งที่ดึงดูดใจของ opamps คือพวกมันประกอบเป็นแบบตึกทั่วไปและใช้งานง่าย ด้วยความมหัศจรรย์ของวงจรรวมหน่วยการสร้างเหล่านี้อาจมีขนาดและราคาของทรานซิสเตอร์เดี่ยวบางครั้ง opamp ใด ๆ ก็ตามอาจ overkill สำหรับแอปพลิเคชันใดก็ตามโดยเฉพาะ แต่การใช้ประโยชน์อย่างมากของวงจรรวมที่ผลิตขึ้นมาจำนวนมากทำให้พวกเขามีราคาถูกและเล็กพอที่จะให้ราคาถูกกว่าและเล็กกว่าที่จะใช้ opamp ทั้งหมดเมื่อทรานซิสเตอร์เพียงไม่กี่ตัว มีความจำเป็น

ในการใช้การเปรียบเทียบของคุณกับวงวน FOR ในภาษาการเขียนโปรแกรมคุณไม่จำเป็นต้องใช้โครงสร้างนี้ คุณสามารถเริ่มต้นเพิ่มและตรวจสอบตัวแปรด้วยตัวเองด้วยรหัสที่ชัดเจน บางครั้งคุณทำอย่างนั้นเมื่อคุณต้องการทำสิ่งพิเศษและโครงสร้างสำหรับกระป๋องนั้นเข้มงวดเกินไป อย่างไรก็ตามเวลาส่วนใหญ่จะสะดวกกว่าและมีข้อผิดพลาดน้อยกว่าที่จะใช้ FOR สำหรับลูป เช่นเดียวกับ opamp คุณอาจไม่สามารถใช้คุณสมบัติทั้งหมดของโครงสร้างระดับสูงนี้ในแต่ละกรณี แต่ความเรียบง่ายของมันทำให้มันคุ้มค่า ตัวอย่างเช่นภาษาส่วนใหญ่อนุญาตให้มีการเพิ่มขึ้นเป็นอย่างอื่นที่ไม่ใช่ 1 แต่คุณอาจใช้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ซึ่งแตกต่างจากการก่อสร้างสำหรับไม่มีคอมไพเลอร์ที่เพิ่มประสิทธิภาพ opamp ในวงจรแยกเป็นเพียงคุณสมบัติที่คุณต้องการในอินสแตนซ์ที่ อย่างไรก็ตามข้อได้เปรียบอย่างมากของการผลิตวงจรรวมแบบปริมาตรช่วยลดคุณสมบัติเหล่านั้นให้น้อยกว่าคำแนะนำพิเศษบางอย่างในลูป FOR ลองนึกถึง opamps ที่มากขึ้นในฐานะที่เป็นฟีเจอร์เต็มรูปแบบสำหรับลูปที่ใช้ในชุดคำสั่งซึ่งใช้คำสั่งเดียวกันเพื่อดำเนินการว่าจะใช้ฟีเจอร์ทั้งหมดหรือไม่และมีคำสั่งน้อยกว่าที่คุณจะต้องใช้เป็นอย่างอื่น

Opamps เป็นกลุ่มของทรานซิสเตอร์ที่บรรจุขึ้นมาเพื่อนำเสนออาคารที่ "ดี" และทำให้มีราคาเพียงหนึ่งหรือไม่กี่แห่งของทรานซิสเตอร์เหล่านั้น สิ่งนี้ไม่เพียงช่วยประหยัดเวลาในการออกแบบเพื่อจัดการกับ biasing ทั้งหมดของทรานซิสเตอร์และสิ่งที่คล้ายกันเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เทคนิคการผลิตเพื่อรับประกันการจับคู่ที่ดีระหว่างทรานซิสเตอร์และช่วยให้สามารถวัดและตัดค่าพารามิเตอร์ใกล้เคียง ตัวอย่างเช่นคุณสามารถสร้างฟรอนต์เอนด์ที่แตกต่างกันได้ด้วยทรานซิสเตอร์สองตัว แต่การรับแรงดันออฟเซ็ตอินพุตให้เหลือเพียงไม่กี่ mV นั้นไม่สำคัญเลย

วิศวกรรมทั้งหมดขึ้นอยู่กับการใช้ Building Block ที่มีอยู่ในบางจุดและ opamps เป็นหน่วยการสร้างที่มีประโยชน์สำหรับวงจรแอนะล็อก นี่มันไม่ต่างกับการใช้ทรานซิสเตอร์ การประมวลผลจำนวนมากเข้าไปในการปรับแต่งซิลิกอนยาสลบตัดบรรจุภัณฑ์และทดสอบว่าเราได้รับอนุญาตเป็นทรานซิสเตอร์แบบไม่ต่อเนื่อง Opamps มีการบูรณาการมากกว่าทรานซิสเตอร์แต่ละตัว แต่ก็ยังอยู่ในระดับ "ต่ำ" ในรูปแบบของสิ่งต่าง ๆ

กลับไปที่การเปรียบเทียบซอฟต์แวร์นี่เหมือนกับการใช้รูทีนย่อยที่มีอยู่เพื่อเขียนโค้ดสำหรับแอพเฉพาะของคุณ ในกรณีของการโทร OS คุณไม่มีตัวเลือกให้ใช้ นั่นก็เหมือนกับการปรับแต่งซิลิคอนของคุณเอง Opamps เป็นเหมือนการโทรที่สะดวกสบายที่คุณสามารถเขียนเองได้ แต่การทำเช่นนั้นจะโง่ในกรณีส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่นคุณอาจต้องแปลงจำนวนเต็มเป็นสตริงทศนิยม ASCII หลายครั้ง แต่คุณเขียนโค้ดของคุณเองเป็นจำนวนกี่ครั้ง คุณอาจใช้การเรียกใช้ไลบรารีรันไทม์สำหรับสิ่งนั้นหรือเรียกว่าสิ่งเหล่านั้นโดยปริยายผ่านโครงสร้างระดับสูงกว่าที่มีอยู่ในภาษาของคุณ (เช่น printf ใน C)

opamp ในอุดมคติมีอิมพิแดนซ์อินพุตไม่สิ้นสุด, 0 ออฟเซ็ต, อิมพิแดนซ์เอาต์พุต 0, แบนด์วิดธ์ไม่สิ้นสุดและค่าใช้จ่าย $ 0 opamp ไม่มีอุดมคติและพารามิเตอร์เหล่านี้และอื่น ๆ มีความสำคัญต่างกันในการออกแบบที่แตกต่างกัน นี่คือเหตุผลที่มี opamps มากมาย แต่ละรายการได้รับการปรับให้เหมาะสมกับการแลกเปลี่ยนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นบางครั้งคุณได้ยินว่า LM324 เป็น opamp "เส็งเคร็ง" นี่ไม่เป็นความจริงเลย มันเป็น opamp สุดยอดเมื่อราคามีความสำคัญสูง เมื่อออฟเซ็ต mV ไม่กี่แบนด์วิดท์เพิ่มขึ้น 1 MHz รับได้ดีพอทุกอย่างอื่นเป็นเพียงขยะเกินราคา

เกี่ยวกับความคิดเห็นของคุณ "มันทำให้ฉันคิดว่าฉันขาดอะไรบางอย่างพื้นฐานเพื่ออธิบายว่าทำไมองค์ประกอบเช่นนี้อาจจะเป็นอะไรบางอย่างเช่น" สำหรับ "วน":

คุณอาจกำลังมองหาแนวคิดที่เกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์ในแนวคิดของทัวริงสมบูรณ์ที่พบในวิทยาการคอมพิวเตอร์หรือแนวคิดของความสมบูรณ์แบบเชิงหน้าที่ที่พบในพีชคณิตแบบบูล (และตรรกะดิจิตอล)

เท่าที่ฉันรู้ไม่มีแนวคิด "สมบูรณ์" ในวงจรอะนาล็อกที่วงจรทั้งหมดสามารถได้รับมาจากชุดของหน่วยการสร้างพื้นฐาน ...

มีกฎบางอย่างเกี่ยวกับวงจรแอนะล็อกที่คุณจะพบเมื่อศึกษาทฤษฎีระบบและโดยเฉพาะในระบบเชิงเส้นเวลาคงที่

ฉันหวังว่านี่จะช่วยได้ แต่อาจไม่ใช่สิ่งที่คุณกำลังมองหา

มีหลายกรณีทั้งในแบบอะนาล็อกและดิจิตอลอิเล็กทรอนิคส์ที่เป็นไปได้ที่จะกำหนด (แต่ไม่ได้สร้าง) องค์ประกอบในอุดมคติแล้วออกแบบวงจรที่จะตอบสนองความต้องการหากสร้างขึ้นด้วยส่วนประกอบที่อยู่ภายในความอดทนที่เหมาะสม การใช้เหตุผลเกี่ยวกับการออกแบบด้วยองค์ประกอบที่มีพฤติกรรมอุดมคติในอุดมคติมักจะง่ายกว่าการใช้เหตุผลเกี่ยวกับการออกแบบโดยใช้องค์ประกอบในโลกแห่งความจริงที่มีพฤติกรรมที่ซับซ้อนในโลกแห่งความจริงมากขึ้น

ในหลายกรณีมันจะเป็นไปได้ในการออกแบบแบบจำลองโดยใช้องค์ประกอบของโลกจริงกำหนดความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตให้กับสัญญาณในแต่ละขั้นตอนในการออกแบบและจากนั้นแสดงว่าองค์ประกอบในโลกแห่งความเป็นจริงเมื่อได้รับการรวมกันของอินพุต สำหรับสัญญาณเหล่านั้นจะสร้างเอาต์พุตที่อยู่ภายในค่าความคลาดเคลื่อนที่ระบุไว้สำหรับสัญญาณเหล่านั้น ในกรณีที่เป็นไปได้การกำหนดค่าความอดทนดังกล่าวมักจะหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการวิเคราะห์อย่างละเอียด

หนึ่งในเหตุผลที่แอมป์สหกรณ์ได้รับความนิยมอย่างมากก็คือในบางแง่หนึ่ง "พฤติกรรมในอุดมคติ" ที่ชัดเจนสำหรับแอมป์สหกรณ์และเป็นเรื่องง่ายที่จะอธิบายลักษณะการเบี่ยงเบนบางอย่างจากพฤติกรรมนั้น หากแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันควรจะได้รับอัตราขยายที่แตกต่างจากอินพุต 10: 1 เราต้องจัดการกับความเป็นไปได้ที่ส่วนโลกแห่งความเป็นจริงอาจได้รับซึ่งมากกว่าอุดมคติหรือต่ำกว่าอุดมคติ เนื่องจากอุดมคติของแอมป์สหกรณ์นั้นไม่มีที่สิ้นสุดอย่างไรก็ตามแอมป์สหกรณ์ในโลกที่แท้จริงสำหรับการขยายโดยทั่วไปจะมีอัตราขยายที่ต่ำกว่า op amp ในอุดมคติ] การให้เหตุผลเกี่ยวกับอุปกรณ์ในโลกแห่งความจริงที่สามารถเบี่ยงเบนจากอุดมคติในทิศทางเดียวมักจะง่ายกว่าการให้เหตุผลเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่สามารถเบี่ยงเบนในสองทิศทาง

การแยกการจับคู่ความต้านทานการปรับขนาดการแปลงระดับการจัดหากระแสจำนวนมากเมื่อเทียบกับส่วนประกอบดิจิตอลและการสร้างสัญญาณเป็นแอพพลิเคชั่นทั่วไปสำหรับ op-amps

ศึกษาการกำหนดค่าพื้นฐานของ op-amps เพื่อดูว่าทำไมพวกเขาถึงได้รับความนิยมในการออกแบบแอนะล็อกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบทบาทของออสซิลเลเตอร์และในการปรับสภาพสัญญาณ

หลายปีที่ผ่านมาฉันใช้ op-amp ย้อนกลับเพื่อสร้างตัวแปลง RS-232 / MIL-188C เพื่อนำข้อมูลบางส่วนกลับมาใช้ใหม่จาก AT&T รุ่น 40 Teletype เก่าโดยใช้พีซีที่ใช้ 386 ที่รันโปรแกรม QuickBasic 4.0 แบบกำหนดเอง

สิ่งเหล่านี้ขาดไม่ได้เช่นการแยกอินพุตและการปรับขนาดหน้าสำหรับการประมวลผลสัญญาณดิจิตอลและสามารถทำงานได้ดีเช่นการแปลงจากแรงดันไฟฟ้าเป็นกระแสและหรือความถี่และด้านหลัง

ฉันคิดว่าคำว่า "ขนมปังกับเนย" ฟังดูเข้ากันกับบทบาทของ opamp อาจเป็นส่วนขยายที่ดีมากของวงจรซึ่งแต่ละวงจรมีความพิเศษ

ตัวอย่างเช่นมันถูกใช้เป็นIntegrator และ Differentiatorsในด้านการควบคุมและการควบคุมซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ High pass และ Low Pass filters

นอกจากนี้ยังสามารถใส่ในการสั่นที่มั่นคงได้เนื่องจากเอาต์พุตของมันจะถูกขยายโดยส่วนใหญ่โดยการขยายของเครื่องขยายเสียงเพียงแค่ใช้สัญญาณอินพุตขนาดเล็กที่คุณสามารถตั้ง opamp ในการแกว่งโดยใช้การตอบรับเชิงบวกตัวอย่างที่ดีที่สุดคือ Schmitt Triggers ใน cancellation.Hence เสียงพวกเขาในรูปแบบวงจรเช่นbistable และ monostable Osciilatorsซึ่งต่อไปจะให้พวกเขามีบทบาทเสริมใน555 ตัวนับ

Comparator ใช้โหมดแรงดันไฟฟ้าร่วมกันจริง ๆ แล้ว opamp มีแอมพลิฟายเออร์แบบเรียงซ้อนตามด้วยโหลดแอคทีฟกระจกปัจจุบันที่อินพุตซึ่งให้พิเศษเพื่อใช้เป็นตัวเปรียบเทียบซึ่งสามารถเปรียบเทียบอินพุตส่วนใหญ่ของแอปพลิเคชันคือ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้แหล่งจ่ายไฟรางคู่ขับเคลื่อนวงจรทันทีใกล้กับแรงดันไฟฟ้าตรงข้าม

เนื่องจากมีตัว จำกัด กระแสไฟในวงจรที่ใช้ตัวเก็บประจุเพื่อป้องกันไม่ให้ประจุถูกปล่อยออกมาช้าพวกมันจะถูกแยกออกโดย opamps เหล่านี้โดยมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงเพื่อรักษาประจุซึ่งให้บทบาทเสริมในวงจรสวิตช์และยึดความเร็วสูง