Gingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők

Gingl Zoltán, Szeged, 2016.

2016. 12. 13. 7:47

Elektronika - Műveleti erősítők

1

2016. 12. 13. 7:47


2

Passzív elemek nem lehet erősíteni, kicsi jeleket kezelni erősen korlátozott műveletek végezhetők

Tranzisztoros erősítők – hatékonyabbak, de AC erősítés nem túl pontos

egyszerű feladatokra elég csak

2016. 12. 13. 7:47


3

Műszerek szenzorok kezelése precíz elektronika

komplikált jelfeldolgozás

Korszerű eszközök sokféle feladat

bonyolult feldolgozás igen sok áramköri elem

2016. 12. 13. 7:47


4

Előre elkészített tranzisztorokból álló kapcsolás

Integrált áramkör Nagyon sokféle funkció erősítés összeadás, kivonás integrálás, deriválás

exponenciális, logaritmikus műveletek áram-feszültség, ellenállás feszültség konverzió

jelgenerátorok, … 2016. 12. 13. 7:47


5

UU+

Uki=A(U+-U-)

+Ut

Van tápfeszültsége is: +Ut, -Ut

Pozitív és negatív jelek is Tranzisztor:  , ME: A

Jó:  nagy, A nagy ME: A igen nagy, 105 vagy akár több!

-Ut

Ideális: A végtelen 2016. 12. 13. 7:47


6

+Ut

U+ -U-

-Ut 2016. 12. 13. 7:47


7

A bemenetekbe áram nem folyik

A kimenet ideális feszültséggenerátor Az erősítés végtelen nagy – mire jó egy ilyen?

2016. 12. 13. 7:47


8

A kimenet két állapotú lehet Uki magas, ha U+>UUki alacsony, ha U+
Analóg bemenet, digitális kimenet Szintmetszés detektálása szabályozásokhoz

Szinuszos jelek digitális jellé alakítása frekvencia digitális mérése

2016. 12. 13. 7:47


9

U-

U+

U+

U-

t Uki 2016. 12. 13. 7:47


10

U ki  A  U be  U ki  U ki  U be  U ki A U ki  U be U ki  A 1 U ki  U be 1 1 A 2016. 12. 13. 7:47


Ube

Uki

Azaz, ha A  ∞: Uki=Ube

11

A kimenetet visszakötjük a bemenetre ha a bemenetet változtatjuk, a kimenet követi minél nagyobb A, annál pontosabban!

a kimeneti érték szabályozása ez

Szabályozás mérjük az eltérést a kívánttól

beavatkozunk, hogy az eltérés kicsi legyen vezérlés: nem mérjük az eltérést, csak ismerjük az

összekötő képletet – például földelt emitteres erősítő 2016. 12. 13. 7:47


12

 A ≈ 105 (100dB)  Bemeneti áram: 10nA  Kimeneti áram: 10mA  Tápfeszültség: ± 15V  Tápáram: 5mA  Léteznek kisfeszültségűek (táp:2V) kis bemenő áramú (1pA) kisfogyasztású (0,1mA)

nagyáramú (akár 1A)

2016. 12. 13. 7:47


13

R1

R2

Ube

Uki

A kimenetnek csak egy része van visszakötve

Lehetne a szokásos számolással (és A  ∞) De lehet egyszerűbben is, mivel U+-U- = Uki/A ≈ 0: U+=Ua bemenetekbe áram nem folyik 2016. 12. 13. 7:47


14

U   U be

R1

R1 U   U ki R1  R2 R1 U be  U ki R1  R2 R1  R2 U ki  U be R1 2016. 12. 13. 7:47


R2

Ube

Uki

 R2  U ki  1    U be  R1  15

Ube

U   0V

U ki R1  U be R2 U  R1  R2 U ki R1  U be R2 0V  R1  R2 U ki R1  U be R2 2016. 12. 13. 7:47


R1

R2

0V

Uki

R2 U ki   U be R1 16

R1

R2

0V

Uki

Ha a nem-invertáló bemenet földelve van Az invertálót a kimenet földre kényszeríti Virtuális földpont, egyszerűsíti a számolásokat

2016. 12. 13. 7:47


17

U be1 I1  R1

I1

Ube1 Ube2

R1

I2

I

R2

R

U be2 I2  R2 I  I1  I 2

Uki

0V

U ki   R  I1  I 2 

R  R U ki   U be1  U be2  R2  R1  2016. 12. 13. 7:47


18

I1

Ube1

R

I2

Ube2 Ube3

U ki  U be1  U be2  U be3 

R

I3

I

R

R

Uki

0V 2016. 12. 13. 7:47


19

R

Ube1 Ube2 Ube3

2R

 2R  U ki  1   U   3 U  R  

Uki R R R

U be1  U be2  U be3 U  3

U ki  U be1  U be2  U be3 2016. 12. 13. 7:47


20

U1

R

R

Uki U2

R

R

U1  U ki U  2 U2 U  2 U  U

U ki  U 2  U1 2016. 12. 13. 7:47


21

U1

R1

U1 R2  U ki R1 U  R1  R2

R2

Uki U2

R1

R2

U 2 R2 U  R1  R2 U  U

R2 U 2  U1  U ki  R1 2016. 12. 13. 7:47


22

U1

R1

R2

Uki R1

R2 U ki ,1   U 1 R1

R2

Ez egy invertáló erősítő, mert U+=0V

2016. 12. 13. 7:47


23

R1

R2

Uki U2

R1

U ki , 2

R2  U2 R1

R2

Ez egy egyenes erősítő U+-t erősíti fel (R1+R2)/R1 arányban U+ értéke U2R2/(R1+R2) 2016. 12. 13. 7:47


24

U ki  U ki ,1  U ki , 2

R2 R2  U 2  U1 R1 R1

R2 U 2  U1  U ki  R1

2016. 12. 13. 7:47


25

U1

UA

R

R

Rg

Rf

Uki Rf

R

U2 2016. 12. 13. 7:47

R

U0

UB Elektronika - Műveleti erősítők

26

U1

UA

R

R

U1 Rf

Rg

I=(U2-U1)/RG

Uki

Rf

U2 R

U2 2016. 12. 13. 7:47

R

U0

UB Elektronika - Műveleti erősítők

27

U 2  U1 Rf U A  U1  RG U 2  U1 Rf UB  U2  RG U ki  U B  U A  U 0  2R f U ki  U 2  U1   1  RG  2016. 12. 13. 7:47


   U 0  28

UREF

RG

U ki  G  U REF

2016. 12. 13. 7:47


R R

IA

29

Ube

R

I

I  I 0e

I

Uki

U ki   R  I 0 e 2016. 12. 13. 7:47


U be UT

U ki   R  I 0 e

U be UT

U be UT

30

Ube

U be I R

R

I

I

Uki

 I  U D  U T ln    I0  U ki  U D

 I  U ki  U T ln    I0  2016. 12. 13. 7:47


31

Ube

R

C

U be I R

I

Uki

1 U ki    I (t ) dt C

1 U ki   U be (t )dt  RC 2016. 12. 13. 7:47


32

C

Ube

R

dU be I C dt

I

Uki

dU be U ki   RC dt

dU be U ki   RC dt 2016. 12. 13. 7:47


33

Ube

R

I

I

Uki

U be I R

R

I

I

Ube 2016. 12. 13. 7:47


Uki

U be I R 34

Ut

R

Ube

2016. 12. 13. 7:47


I

U be I R

35

Ut

R

Ube

2016. 12. 13. 7:47


I

U be I R

36

Gingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők

Recommend Documents