Diseño electrónico - ¿Cuál es el principio de amplificación del amplificador operativo?

Principio básico del amplificador operativo

El amplificador operativo tiene dos terminales de entrada y un terminal de salida, como se muestra en la figura 1 - 1. Los terminales de entrada marcados con "" "son" terminales de entrada en la misma fase "en lugar de terminales positivas, y el otro terminal de entrada marcado con" ". Si la misma señal se introduce continuamente a partir de los dos terminales de entrada, la salida obtendrá la misma tensión pero la señal de salida de polaridad opuesta: la señal de salida de la salida es la misma que la señal de entrada de la misma fase y la señal de salida de la entrada de fase inversa.

La fuente de alimentación conectada al amplificador operativo puede ser una o dos fuentes de alimentación. El amplificador operativo tiene algunas características muy interesantes. La flexibilidad en la aplicación de estas características puede dar lugar a muchos usos únicos. En general, estas funciones pueden integrarse en dos:

1. El factor de amplificación del amplificador operativo es infinito.

2. La resistencia de entrada del amplificador operativo es infinita y la resistencia de salida es cero.

Ahora, echemos un breve vistazo a lo que se puede concluir debido a las dos características anteriores.

Principio básico del amplificador operativo

En primer lugar, el factor de amplificación del amplificador operativo es infinito, por lo que mientras el voltaje de entrada de su terminal de entrada no sea cero, la salida tendrá el mismo voltaje de salida alto que la fuente de alimentación positiva o negativa. El voltaje de salida debe ser infinito, pero está limitado por el voltaje de alimentación.

Más bien, si la tensión de entrada de la entrada de la misma fase es mayor que la de la entrada de fase inversa, incluso si es sólo ligeramente mayor, la salida del amplificador operativo producirá la misma tensión que la tensión de alimentación positiva; Por el contrario, si la tensión de entrada de la terminal de entrada inversa es mayor que la tensión de la terminal de entrada de la misma fase, la terminal de salida del amplificador operativo producirá la misma tensión que la tensión de alimentación negativa (si el amplificador operativo utiliza una sola fuente de alimentación, la tensión de salida es cero).

En segundo lugar, dado que el factor de amplificación es infinito, el amplificador operativo no puede utilizarse directamente como amplificador. La señal de salida debe ser devuelta a la entrada inversa (llamada retroalimentación negativa) para reducir su factor de amplificación.

Como se muestra en la figura 1 - 3 a la izquierda, R1 se utiliza para devolver la señal de salida a la entrada inversa del amplificador operativo. Debido a que la tensión de entrada y salida inversa es opuesta, el factor de amplificación del circuito se reduce. Es un circuito de retroalimentación negativa, y la resistencia RF también se llama resistencia de retroalimentación negativa.

Figura 1 - 3: método de conexión de resistencia de retroalimentación del amplificador operativo (izquierda: método de conexión inversa) figura 1 - 2: método de conexión de resistencia de retroalimentación del amplificador operativo (izquierda: método de conexión inversa, derecha: método de conexión de fase)

Además, dado que la entrada del amplificador operativo es ilimitada, la salida del amplificador operativo no tiene entrada de corriente - sólo acepta tensión. Del mismo modo, si asumimos una resistencia infinita entre la entrada de fase y la entrada de fase inversa del amplificador operativo, el voltaje aplicado a ambos extremos de la resistencia no puede formar una corriente. Si no hay corriente, de acuerdo con la Ley de Ohm, no habrá tensión en ambos extremos de la resistencia, por lo que podemos pensar que el voltaje en los dos extremos de entrada del amplificador operativo es el mismo (en este caso, el voltaje es un poco como un cortocircuito en dos entradas con un cable, por lo que llamamos a este fenómeno un "cortocircuito virtual").