ฉันเข้าใจว่าสำหรับ opamp ในอุดมคติ Vo ถูกล้อมรอบด้วย Vee และ Vcc (เช่น Vee <Vo <Vcc)
แต่ช่วงแรงดันไฟเข้าเป็นเท่าไหร่? ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่อนุญาตซึ่ง opamp ทำงานได้ปกติคืออะไร? เราสามารถใช้แรงดันไฟฟ้า Vn และ Vi ซึ่งต่ำกว่าวีหรือสูงกว่า Vcc ได้หรือไม่? สำหรับแหล่งจ่ายไฟเดี่ยวเราสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าเข้าที่เป็นลบได้หรือไม่?
opamp เป็นอุดมคติ, ใช้งานจริง, รางรถไฟเปลี่ยนคำตอบของคำถามนี้หรือไม่?
คำตอบ:
ในการทำงานปกติ V + และ V- เหมือนกัน หากมีความแตกต่าง op-amp จะถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ
ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญในการเลือกแอมป์คือช่วง "แรงดันโหมดทั่วไปของอินพุต" แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตจะต้องอยู่ในช่วงนี้เพื่อการทำงานที่เหมาะสม
op-amps บางตัวเป็น "RRIO" หรืออินพุต / เอาท์พุตแบบรางต่อรถไฟ ในขณะที่คุณอาจเดาได้ว่านี่หมายความว่าช่วงโหมดอินพุททั่วไปจะเปลี่ยนจากราง Vee ไปจนถึงราง Vcc
op-amps บางตัวซึ่งรวมเฉพาะ Vee rail ในช่วง Common-Mode นั้นเรียกว่า op-amps "single-supply"
นี่คือข้อมูลจำเพาะในแผ่นข้อมูล LM324:
มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าบางส่วนแอมป์สหกรณ์สามารถทำตัวแปลกมากถ้าทั้งแรงดันไฟฟ้าอินพุตได้รับเกินไปใกล้รางอุปทาน หากแอมป์สหกรณ์มีช่วงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปที่ขยายลงไปถึง 0.5 โวลต์เช่นนั้นจะบ่งบอกได้อย่างชัดเจนว่าหากอินพุตทั้งสองต่ำกว่า 0.5 โวลต์แอมป์สหกรณ์อาจไม่สามารถแยกแยะได้ว่าอะไรสูงกว่า อย่างไรก็ตามในแอมป์บางตัวนั้นอินพุตที่ต่ำกว่า 0.5 โวลต์อาจถือว่าสูงกว่าอินพุตอื่น - แม้ว่าอินพุตอื่นจะสูงกว่า 0.5 โวลต์
(1) สิ่งที่พวกเขาทั้งหมดพูด
(2) โปรดทราบว่า opamp สองสามตัวสามารถแกว่งไปไกลกว่ารางจ่ายได้เล็กน้อย - นี่คือความสำเร็จโดยการสร้างแรงดันภายใน opamp ที่ให้แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการจริงที่กว้างกว่าที่ให้มา
(3) โปรดทราบว่าช่วงโหมดทั่วไปคือแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตซึ่งอินพุต eitherm ต้องอยู่ภายใน มันไม่ได้เป็นความแตกต่างระหว่างพวกเขา หากทั้งสองอยู่นอกช่วงจากนั้นจะไม่รับประกันว่าจะทำงาน
ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตอาจแตกต่างกัน แต่จะต้องอยู่ภายในแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ (คุณอาจเห็นบางอย่างที่สามารถไปเช่น 0.3V ด้านบน / ล่าง) ดังนั้นหากแหล่งจ่ายเดียวไม่อนุญาตให้มีแรงดันเชิงลบ
ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าขั้นตอนการป้อนข้อมูลที่แตกต่างกันบาง opamps ใช้คู่อินพุตเสริม (P-channel และ N-channel ในแบบคู่ขนาน) เพื่อให้ได้รางสำหรับการป้อนข้อมูลรถไฟแต่ละคู่ครอบคลุมส่วนหนึ่งของช่วง
โดยทั่วไปจะมีข้อมูลเกี่ยวกับช่วงอินพุตโหมดทั่วไปในเอกสารข้อมูลนี่เป็นตัวอย่างของ opamp ที่ไม่มีช่วงอินพุตรถไฟไปยังรางรถไฟ (ข้อมูลจำเพาะสำหรับ +/- 5V):
ข้อมูลจำเพาะที่คุณกำลังมองหาเรียกว่า "ช่วงโหมดอินพุตทั่วไป" และเกือบทุกครั้งจะถูก จำกัด ให้กับรางจ่ายไฟ ในหลาย ๆ opamp มัน จำกัด อยู่ค่อนข้างน้อยในทิศทางเดียวหรือทั้งสอง
คุณสามารถใช้ opamp ปกติและสร้างให้มีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตขนาดใหญ่เกินขีด จำกัด ของแหล่งจ่ายโดยใส่ตัวต้านทานตัวต้านทานไว้ด้านหน้าของแต่ละอินพุต แรงดันออฟเซ็ตอินพุตยังได้รับการคูณด้วยค่าเดียวกันแม้ว่ามันจะลดการปฏิเสธโหมดทั่วไปในขอบเขตที่ตัวหารไม่ตรงกัน
หากสัญญาณอินพุตของคุณเป็น AC คุณจะได้รับช่วงโหมดอินพุทขนาดใหญ่มากโดยการเชื่อมต่อหม้อแปลง
แต่หมายเหตุในอินเวอร์เตอร์อินพุตกับตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับอินพุตอินเวอร์เตอร์สามารถมีขนาดใหญ่กว่าขีด จำกัด op amp ได้อย่างง่ายดาย ฟังก์ชั่นวงจรโดยรวมมักจะทำให้อินพุตอินเวอร์เตอร์อยู่ในช่วง