Ашиглалтын өсгөгчийн эргэх хэлхээний конденсатор. "Цахим электроникийн цаг" мэдээ, аналитик портал

Ихэнх тохиолдолд op-amp микро схемийг санал хүсэлтийн хэлхээнд ашигладаг. Ихэнхдээ сөрөг санал хүсэлтийг ашигладаг боловч зарим тохиолдолд эерэг санал хүсэлтийг бас ашигладаг.

2.2.1. Сөрөг эргэх хэлхээ бүхий OP-amps

Хэсэг 2.1-д үзүүлсэнчлэн өсгөгчийн сөрөг санал хүсэлтийн хамрах хүрээ нь олзны тогтвортой байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Оп-амперийн нээлттэй давталтын ашиг нь температураас хамааран өргөн хүрээний хэлбэлзэлтэй байдаг тул энэ нь илүү чухал юм. Жишээлбэл, t = 25 ◦ C-д op-amp MC1556G (Motorola)-ийн олз нь t = -50 ◦ C-тэй тэнцүү бөгөөд түүний утга нь буурч байна.
, ба t = 100 ◦ C үед энэ нь нэмэгдэнэ
. Сөрөг санал хүсэлтийг ашиглах нь ашгийн тогтворгүй байдлыг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. Үнэн хэрэгтээ хэрэв 100 (t = 25 ◦ C үед) өсгөгч шаардлагатай бол (2.1) томъёоноос MC1556G микро схемийг ашиглан бид дараахь зүйлийг олж авна.

.

Эндээс
.

(2.1)-д K-ийн утгыг t = 100 ◦ C-д орлуулах нь тэнцүү.
, бид авах:

.

Тиймээс сөрөг нэвтрүүлэх нь ашиг санал хүсэлтсанал хүсэлтгүйгээр олз өөрчлөгдсөний улмаас ердөө 0.02059%-иар өөрчлөгдсөн байна.

Нээлттэй хүрдний нэмэгдлийн тогтворгүй байдлаас шалтгаалж санал хүсэлтийн өсгөгчийн тогтворгүй байдал нь санал хүсэлтийн хүчин зүйлээр буурдагийг харгалзан үзвэл үүнтэй маш ойрхон үр дүнд хүрч болно. Нээлттэй хүрдний ашигын харьцангуй тогтворгүй байдлыг дараах томъёогоор тодорхойлж болно.

эсвэл
%.

Температур нэмэгдэх тусам F санал хүсэлтийн коэффициентийг тооцоолох хэрэгтэй, гэхдээ K os бараг өөрчлөгддөггүй бөгөөд 100-тай тэнцүү байна гэж үзвэл.

Эндээс
эсвэл
.

Үүнийг харгалзан үзвэл
, бид авдаг
V %:
%.

Өмнөх үр дүнтэй харьцуулахад
%, хоёр дахь аргыг ашиглан ойролцоо томъёог ашиглан тооцоолоход гарсан алдаа нь яг томьёог ашиглан олж авсан алдаанаас ердөө 0.0087421% -иар ялгаатай болохыг бид тэмдэглэж байна. Тиймээс тогтворгүй байдал
гэдгийг харгалзан ойролцоогоор томъёогоор тооцоолж болно
.

Оп amp чип ашиглан олж авсан санал хүсэлтийн коэффициентийн том утга нь тооцоолоход хялбаршуулсан томъёог ашиглах боломжийг бидэнд олгодог.
. Үнэхээр, хэрэв томъёонд байгаа бол
гэдгийг анхаарч үзээрэй
Тэгээд
, тэгвэл бид авна
.

Тиймээс сөрөг санал өсгөгчийн ашиг нь зөвхөн санал хүсэлтийн хэлхээгээр тодорхойлогддог. Өмчийн нөхцөл
Хэрэв бид үйлдлийн өсгөгчийг хамгийн тохиромжтой гэж үзвэл тодорхой болно (
). Чухамхүү энэ нөхцөл байдал нь оптик өсгөгч дээр суурилсан өсгөгчийг тооцоолохдоо "төсөөлийн дэлхий" зарчмыг ашиглах боломжийг олгосон юм.

Бид энэ зарчмын хэрэглээг өсгөгч - op-amp чип дээр хийсэн инвертер (Зураг 2.5) дээр тулгуурлан харуулж байна.

Цагаан будаа. 2.5. Оп-ампер дээрх өсгөгч-инвертерийн схем

Дээрх диаграммд op-amp нь сөрөг зэрэгцээ хүчдэлийн санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн байдаг. Холболт нь сөрөг, учир нь Ug эерэг бол Uout нь сөрөг бөгөөд энэ нь op-amp-ийн оролтын хүчдэлийг бууруулдаг. Оп-амперийн оролтын хувьд генератор Ug ба санал хүсэлтийн дохио нь зэрэгцээ холбогдсон тул холболт нь зэрэгцээ байна. Хүчдэлийн санал хүсэлт гэх мэт эргэх дохио нь гаралтын хүчдэлтэй пропорциональ байна.

U OUT = K гэж үзвэл U IN, болон U OUT нь +E-ээс их, -E-ээс бага байж болохгүй, түүний утгыг төгсгөлтэй гэж үзэж болно. Тиймээс хамгийн тохиромжтой op amp (
), бид авдаг
, өөрөөр хэлбэл урвуу оруулах оролтын потенциал 0. Ийм учраас зарчмын нэрэнд “газар” гэдэг үгийг ашигласан. (Цахим төхөөрөмжүүдийн дийлэнх хэсэгт нийтлэг автобус байдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн газартай холбогдсон байдаг). Гэсэн хэдий ч, op-amp-ийн урвуу оролт дээрх "газар" нь "төсөөлөл" эсвэл "виртуал" юм. Үнэн хэрэгтээ, нэг терминал нь газардуулсан хүчдэлийн генератор Ug нь R эсэргүүцэлтэй ямар нэгэн резистортой холбогдсон ба резисторын хоёр дахь терминал нь "газар" -тай холбогдсон бол генератороос гүйдэл урсах болно. резистор R нь "газар"
. Манай тохиолдолд (Зураг 2.5) гүйдэл нь I-тэй тэнцүү байна , гэхдээ энэ гүйдэл нь "газар" (эсвэл нийтлэг автобус) руу урсахгүй, харин op-amp-ийн санал хүсэлтийн хэлхээнд орох болно. Эндээс
Тэгээд
.

Одоогийн I эсвэл түүний аль нэг хэсэг нь op-amp-ийн оролт руу орж чадахгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй, учир нь. хамгийн тохиромжтой op amp байна гэж өгсөн
, энэ нь op-amp-ийн оролтод тэнцүү хүчдэл үүсгэх болно .

"Төслийн дэлхий" зарчмыг ашиглах нөхцөлийг дараахь байдлаар томъёолж болно.

OU нь хамгийн тохиромжтой;

OU сөрөг санал хүсэлтэд хамрагдсан;

Оп-ампер нь шугаман горимыг орхихгүй, i.e. түүний далайцын шинж чанарыг шугаман гэж үзэж болно.

"Төсөөллийн дэлхий" зарчмыг ашиглан сөрөг хариу үйлдэл бүхий бусад op-amp хэлхээг авч үзье.

Урвуу өсгөгч- нэмэгч.

Оп-ампер дээрх урвуу өсгөгч нэмэгчийн схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 2.6.

Хэлхээний ажиллах зарчим нь op-amp дээр урвуу өсгөгчийн ажиллах зарчимтай төстэй. Энэ тохиолдолд эргэх хэлхээний I 0 гүйдэл нь U 1, U 2,..., U n оролтын хүчдэлийн генераторуудын гүйдлийн нийлбэр юм.

.

Цагаан будаа. 2.6. Оп-ампер дээрх урвуу өсгөгч нэмэгчийн схем

Хариуд нь "төсөөллийн дэлхий" зарчмын дагуу (Uin = 0) эдгээр гүйдэл бүр нь дараахтай тэнцүү байна.

…,

Ингэж бодъё
. Энэ тохиолдолд
.

Одоогийн , эсэргүүцэл дундуур урсаж байна , Uout хүчдэлийг үүсгэдэг:

.

Тиймээс, цагт
хэлхээ нь зөвхөн дохиог нэгтгэж, эргүүлээд зогсохгүй өсгөдөг. Энэ тохиолдолд U 1, U 2, ..., U n хүчдэл нь зөвхөн эерэг төдийгүй сөрөг байж болно.

урвуу бус өсгөгч.

Оп-ампер дээрх урвуу бус өсгөгчийн диаграммыг зурагт үзүүлэв. 2.7. Хэлхээнд op amp нь сөрөг цуваа хүчдэлийн санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн байдаг.

Цагаан будаа. 2.7. Оп-амп урвуугүй өсгөгчийн хэлхээ

Холболт нь сөрөг, учир нь генераторын хүчдэл эерэг бөгөөд урвуу ороогүй оролтод хэрэглэвэл гаралтын хүчдэл мөн эерэг байх боловч R 2 ̶ R 1 эргэх хэлхээгээр дамжуулан урвуу оролтод хэрэглэж, хүчдэлийг бууруулдаг. op-amp-ийн оролтын хооронд ажиллах хүчдэл. Холболт нь цуваа, учир нь хүчдэлийн үүсгүүр ба эргэх дохио нь op-amp-ийн оролттой цуваа холбогдсон байна. Хүчдэлийн санал хүсэлт гэх мэт эргэх дохио нь гаралтын хүчдэлтэй пропорциональ байна.

Дээрх диаграммд "төсөөлөл газар" зарчмын дагуу op-amp-ийн оролтын хоорондох хүчдэл нь мөн тэгтэй тэнцүү байх ёстой: Uin = 0. Үүнээс үзэхэд урвуу оролт дээрх хүчдэл, түүнчлэн урвуу оролтын хүчдэл нь Ug-тэй тэнцүү байна. Тиймээс эсэргүүцлийн дагуу гүйдлийн урсгал I = Энэ гүйдэл I нь санал хүсэлтийн эсэргүүцлээр урсдаг ба гаралтын U OUT дээр хүчдэл үүсгэдэг.

Тиймээс одоогийн I-г Ug болон Uout-аар илэрхийлж болно:

.

Тиймээс санал хүсэлтийг олж авдаг
тэнцүү байна:

.

Хэрэв бид схемд оруулбал (Зураг 2.7)
, А
, Тэр
. Ийм хэлхээг хүчдэлийн дагагч гэж нэрлэдэг. Схемийг зурагт үзүүлэв. 2.8.

Зураг 2.8. Хүчдэл дагагч хэлхээ

Бүх зүйлээс хойш гаралтын хүчдэл op-amp-ийн оролтод хэрэглэсэн тохиолдолд холболтыг 100 хувь гэж үзнэ.

Инвертгүй өсгөгч- нэмэгч.

Оп-ампер дээрх урвуу бус өсгөгч нэмэгчийн диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 2.9.

Цагаан будаа. 2.9. Оп-ампер дээрх урвуу биш нэмэгч өсгөгчийн диаграмм

Uout хэлхээний гаралтын хүчдэлийг тодорхойлохын тулд эхлээд U 0 урвуу бус оролтын хүчдэлийг тодорхойлох шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ урвуу оролтоор дамжуулан гүйдэл нь оп-ампер руу урсах боломжгүй гэдгийг бид анхаарч үздэг.
). Тиймээс Кирхгофын анхны хуулийн дагуу бид дараахь зүйлийг бичиж болно.
.

U 1, U 2, ..., U n хүчдэлийн эх үүсвэрийн гүйдэл бүрийг дараах томъёогоор илэрхийлж болно.

…,

Тиймээс

.

Ингэж бодъё
. Эндээс

Тэгээд
.

Үүний үр дүнд хүчдэлийг өгсөн дахь урвуу бус өсгөгчөөр олшруулсан ( ) цаг, бид дараахийг авна:

.

Дифференциал өсгөгч.

Дифференциал өсгөгч нь оролтын дохионы хоорондох ялгааг нэмэгдүүлэх өсгөгч юм.

Оп-ампер дээрх дифференциал өсгөгчийн схемийг зурагт үзүүлэв. 2.10. U OUT-ийг тодорхойлохын тулд давхарлах аргыг (суперпозиция арга) ашиглах нь зүйтэй.

Цагаан будаа. 2.10. Op-amp дифференциал өсгөгчийн хэлхээ

Хүчдэл ба гүйдлийн эх үүсвэрийг агуулсан шугаман хэлхээний аль ч хэсгийн хүчдэл эсвэл гүйдлийг хүчдэл ба гүйдлийн эх үүсвэрийн аль нэгээс шаардлагатай хүчдэл эсвэл гүйдлийг тодорхойлох замаар олж авах арга (суперпозиция) юм. Энэ тохиолдолд бусад бүх хүчдэлийн эх үүсвэрүүд хаалттай бөгөөд гүйдлийн эх үүсвэрүүд хэлхээнээс хасагдана. Энэ нь эх үүсвэр бүрийн хүчдэл эсвэл гүйдлийг тодорхойлдог. Дараа нь үр дүнг нэгтгэн дүгнэнэ.

Эхлээд хүчдэлийг харгалзан дифференциал өсгөгчийн хэлхээний гаралтын хүчдэлийг ол дараа нь хүчдэл . Эхний тохиолдолд хаах , бид Зураг дээрх диаграммыг олж авна. 2.11а. Тохиромжтой op-amp-ийн оролтын гүйдэл тэг байна гэж үзвэл хүчдэл нь урвуу оруулахгүй оролтод тэг байна. Тиймээс урвуу оролтын хүчдэл мөн тэг байна. Энэ нь Зураг дээр үзүүлсэн гэсэн үг юм. 2.11а, хэлхээ нь урвуу өсгөгчийн хэлхээтэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл.
.

Хоёр дахь тохиолдолд хаах , бид зурагт үзүүлсэн хэлхээг олж авна. 2.11б. Тодорхойлохын тулд
тодорхойлох шаардлагатай байна . Оп-амперийн оролтын эсэргүүцэл нь тэнцүү байна гэж үзвэл , бид авдаг

.

Хүчдэл урвуу бус өсгөгчөөр (1+м) дахин өсгөв. Эндээс

Цагаан будаа. 2.11. Дифференциал өсгөгчийн гаралтын хүчдэлийг давхарлах аргыг ашиглан тодорхойлох хэлхээ

Тиймээс, , i.e. өсгөгчийн гаралт дээр бид m дахин өсгөсөн оролтын хүчдэлийн зөрүүг авна Тэгээд .

Гүйдлийг хүчдэлд хувиргагч.

Хэрэв одоогийн эх үүсвэрийн гүйдлийг хүчдэл болгон хувиргах шаардлагатай бол энэ гүйдлийг эсэргүүцлээр дамжуулж, хүчдэлийг олж авна (хэлхээг 2.12-р зурагт үзүүлэв). Гэсэн хэдий ч энэ техникийн шийдэлХэд хэдэн тохиолдолд энэ нь дараах шалтгааны улмаас хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй байна.

Цагаан будаа. 2.12. Хамгийн энгийн гүйдэл-хүчдэл хөрвүүлэгчийн схем

Гүйдлийн эх үүсвэрээс хөрвүүлсэн ийм хүчдэлийн эх үүсвэрийн гаралтын эсэргүүцэл нь хэт том болж хувирдаг.
бага зэрэг би шаардлагатай олж авах
та том R сонгох хэрэгтэй. Тиймээс шаардлагатай бол цаашид бэхжүүлэх боломжтой
, маш өндөр оролтын эсэргүүцэл бүхий өсгөгч шаардлагатай;

Хүчдэл
R эсэргүүцэл дээр үүссэн , хэрэв ямар нэгэн мэдрэгчийг ийм эх үүсвэр болгон ашигладаг бол одоогийн I эх үүсвэрийн хэвийн үйл ажиллагаанд саад учруулж болно. Үнэн хэрэгтээ I гүйдэл өөрчлөгдөхөд мэдрэгчийн гаралтын хүчдэл өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь мэдрэгчийн гүйдэл I-ийн зарим физик параметрээс шугаман бус хамааралтай болоход хүргэдэг.

Эдгээр таагүй хүчин зүйлсийг арилгахын тулд та OS дээр хийсэн хөрвүүлэгч хэлхээг ашиглаж болно (Зураг 2.13).

Энэ тохиолдолд op-amp нь сөрөг зэрэгцээ 100% хүчдэлийн санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн байдаг.

"Төсөл дэлхий" зарчмыг харгалзан гаралтын хүчдэл
тэнцүү байх болно:
, өөрөөр хэлбэл
Зураг дээрх хэлхээний гаралтын хүчдэлтэй үнэмлэхүй утгаараа тэнцүү байна. 2.12. Гэсэн хэдий ч, op-amp дээрх дээрх хэлхээнд гүйдлийн эх үүсвэрийн гаралтын терминал дээрх хүчдэл үргэлж тэг байх ба сөрөг хүчдэлийн санал хүсэлтийн улмаас хүчдэлийн эх үүсвэрийн гаралтын эсэргүүцэл тэгтэй ойролцоо байх болно.

Цагаан будаа. 2.13. Оп-ампер дээр хийсэн одоогийн хүчдэлийн хөрвүүлэгчийн схем

Түүнчлэн зэрэгцээ сөрөг хариу үйлдэл нь оролтын эсэргүүцлийг (1+K) дахин бууруулж, K нь нээлттэй давталтын өсгөгчийн ашиг юм. Үнэн хэрэгтээ олзыг харгалзан бид дараахь тэгшитгэлийг олж авна.

, I OS =

.

Үүнийг харгалзан үзвэл
, бид авдаг

.

Оп-амперийн оролтын эсэргүүцэл нэлээд том тул бид маш их итгэлтэйгээр R BX ∙ (1 + K)> ˃ R гэж таамаглаж болно.

.

Хүчдэлээс одоогийн хувиргагч.

Гүйдэл нь ачааллын эсэргүүцлээс хамаарахгүй ийм хувиргалтыг хийх шаардлагатай (д энгийн холболтхүчдэлийн эх үүсвэр рүү
ачааллын эсэргүүцлийн гүйдэл нь тэнцүү байх болно , өөрөөр хэлбэл ачааллын эсэргүүцэлээс хамаарна). Оп-amp-ийн тусламжтайгаар та гүйдэл нь ачааллын эсэргүүцэлээс хамаарахгүй эсэхийг шалгаж болно. Хүчдэл-гүйдэл хувиргагчийн схемийг зурагт үзүүлэв. 2.14.

Цагаан будаа. 2.14. Хүчдэл гүйдэл хувиргагч хэлхээ

Өсгөгч нь сөрөг хариу урвалаар бүрхэгдсэнийг харгалзан "төсөөлийн дэлхий" зарчмын дагуу,
. Эндээс R эсэргүүцэл дэх гүйдэл нь тэнцүү байх болно . Энэ гүйдэл нь op-amp-ийн урвуу оролтоос урсах боломжгүй, харин op-amp-ийн гаралтаас урсах болно. Үүний зэрэгцээ, эсэргүүцэлээс
хэрэв хүчдэл байвал энэ нь нөлөөлөхгүй
op-amp-ийн шугаман далайцын шинж чанараас хэтрэхгүй.

OU дээр суурилсан хүчдэл тогтворжуулагч.

Та лавлагаа диод (zener диод) ашиглан хүчдэлийг тогтворжуулж болно. Гэсэн хэдий ч zener диод ба нэг резистор дээрх тогтворжуулагчийн хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 2.15., хэд хэдэн чухал сул талуудтай:

Цагаан будаа. 2.15. Zener диод дээрх хүчдэл тогтворжуулагчийн хэлхээ

Хүчдэл зохицуулагчийн эдгээр дутагдлыг үйл ажиллагааны өсгөгч ашиглан засч залруулж болно. Зохицуулагч өсгөгч болгон op amp ашигладаг хүчдэлийн зохицуулагчийн хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 2.16.

Цагаан будаа. 2.16. Хүчдэл тогтворжуулагчийг ашиглан

op-amp дээрх өсгөгч-зохицуулагч

Зенер диодын хүчдэлийг хувьсах резистор ашиглан тохируулж болох өсгөгчийн урвуу бус оролтод хэрэглэнэ. олз:
.

Дээрх схем нь дараахь давуу талуудтай.

логарифмын өсгөгч.

Оп-ампер дээрх логарифмын өсгөгчийн схемийг зурагт үзүүлэв. 2.17.

Цагаан будаа. 2.17. Op-Amp логарифм өсгөгчийн хэлхээ

Ашиглалтын өсгөгч нь сөрөг санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн тул "төсөөлийн дэлхий" зарчмыг ашиглаж болно, i.e.
. Тиймээс
.

I гүйдэл нь диодоор урсаж, p-n уулзвар нь урагш чиглэсэн байна. диодын гүйдэл дараах томъёогоор тодорхойлогдоно.

,

Хаана - цөөнхийн тээвэрлэгчдийн урсгал, - диодын хүчдэл,
- температурын потенциал, k - Больцманы тогтмол, Т - үнэмлэхүй температур, q - электрон цэнэг.

t = 20 ◦ C-ийн хувьд бид үүнийг таамаглаж болно
. U D >> өгсөн Т, i.e. U D >>25мБ томъёо хялбаршуулсан:

эсвэл
.

Логарифмчилснаар бид олж авдаг
.

Диодын хүчдэл хасах тэмдэг бүхий op-amp-ийн гаралтын хүчдэлтэй тэнцүү байна.
. Тиймээс бид авдаг

Логарифмын эсрэг өсгөгч.

Логарифмын өсгөгчийн хэлхээнээс резистор ба диодыг солих замаар эсрэг лог өсгөгчийн хэлхээг авч болно. Антилогарифм өсгөгчийн схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 2.18.

Бид "төсөөлийн дэлхий" зарчмыг ашигладаг. Бид үүнийг ойлгодог
Тэгээд
. Логарифмын өсгөгчийн хувьд бид үүнийг таамаглаж байна
.

Цагаан будаа. 2.18. Эсрэг лог өсгөгчийн хэлхээ

Тиймээс,
. Санал хүсэлтийн эсэргүүцэл R-ээр дамждаг диодын гүйдэл нь op-amp-ийн гаралт дээр сөрөг хүчдэл үүсгэдэг.
, өөрөөр хэлбэл
.

U d \u003d U g гэж үзвэл бид U OUT \u003d I 0 ∙R∙ болно. .

OS интегратор.

Оролтын хүчдэлийг цаг хугацааны явцад нэгтгэдэг op-amp интеграторын хэлхээ
, зурагт үзүүлэв. 2.19.

Цагаан будаа. 2.19. Оп-ампер интеграторын хэлхээ

Хэлхээнд оптик өсгөгч нь зөвхөн хувьсах гүйдлийн сөрөг хариу урвалаар бүрхэгдсэн байдаг. Энэ шалтгааны улмаас бодит тохиолдолд, i.e. ямар ч op amp чип ашиглах үед
op-amp-ийн гаралт дээр аль алинд нь ойрхон хүчдэлийг тогтооно
, эсвэл
. Тиймээс практик дээр OS-ийг шугаман горимд байлгах арга хэмжээ авах шаардлагатай. Үүнийг нэмэлт сөрөг тогтмол гүйдлийн санал хүсэлтийг оруулах замаар, жишээлбэл, өндөр эсэргүүцэлтэй резистор бүхий конденсатор С-ийг эргүүлэх замаар хийж болно.
, эсвэл гаралтын хүчдэлийг үе үе тэг болгох замаар, жишээлбэл, конденсаторыг үе үе богиносгодог цахим түлхүүр Cl.

Оп-ампер нь хамгийн тохиромжтой, шугаман горимд ажилладаг гэж үзвэл интеграторын ажлыг авч үзье. Энэ тохиолдолд "төсөөлөл газар" зарчмын дагуу урвуу оролтын хүчдэл тэг байна (
). Энэ шалтгааны улмаас гаралтын хүчдэл нь конденсатор дээрх хүчдэлтэй тэнцүү байна. Нөгөө талаас, конденсатор дээрх хүчдэл
конденсаторын цэнэгийг конденсаторын багтаамжид хуваасантай тэнцүү байна
. Мөн конденсатор дээрх цэнэг нь гүйдлийн цаг хугацааны интегралтай тэнцүү байна конденсаторыг цэнэглэх гэж байна. Тиймээс
Тэгээд
.

Үүнийг харгалзан үзвэл одоогийн
, бид авдаг

U OUT = U C =
.

Тэгсэн бол
, бидэнд байгаа
, өөрөөр хэлбэл цаг хугацааны явцад шугаман өөрчлөгддөг хүчдэл.

Хэлхээний оролтод синусоид хүчдэл өгсөн гэж үзье
. Энэ тохиолдолд та интегралыг авч гаралтын хүчдэлийг олж болно
. Гэсэн хэдий ч хувьсах гүйдлийн интегратор нь хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэлтэй конденсаторыг эргэх хэлхээнд оруулсан өсгөгч-инвертер гэж үзвэл үүнийг хялбаршуулж болно. тэнцүү . Эндээс
.

OA ялгагч.

Оролтын хүчдэлийн цаг хугацааны деривативтай пропорциональ гаралтын хүчдэл үүсгэдэг op amp дээрх дифференциаторын хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 2.20.

Цагаан будаа. 2.20. Оп-amp дифференциаторын хэлхээ

Хэлхээ нь 100 хувь сөрөг хариу үйлдэлд хамрагдсан. Энэ шалтгааны улмаас хэлхээн дэх op-amp нь үргэлж шугаман горимд байх болно, i.e. тооцоолох үед
та "төсөөллийн дэлхий" зарчмыг ашиглаж болно (
). Эндээс бид U OUT = авна I C ∙R.. Гүйдэл нь мэдэгдэж байна , конденсаторыг цэнэглэх гэж байгаа нь тэнцүү байна
конденсатор дээрх хүчдэл хаана байна
тэнцүү байна
. Тиймээс бид авдаг

.

Хүчдэл ялгагчийн оролтод хэрэглэх үед
түүнчлэн интеграторын хувьд та хэлхээг резисторын оронд холбогдсон оролт дээр конденсатор бүхий өсгөгч-инвертер гэж үзэж болно. Хаана
.

СонгодогСурвалжлагч- op-amp өсгөгч.

Сонгомол өсгөгч нь өсгөх зориулалттай оролтын дохионэг давтамжтай, бусад бүх давтамжийн дохиог дарах. Сонгомол өсгөгчийн давтамжийн хариуг Зураг дээр үзүүлэв. 2.21.

Цагаан будаа. 2.21. Оп-ампер дээрх сонгомол өсгөгчийн давтамжийн хариу үйлдэл

Сонгомол өсгөгч нь дараах параметрүүдээр тодорхойлогддог: олз хамгийн их утгад хүрэх резонансын давтамж - , резонансын давтамж дахь олз -
, резонансын давтамж дахь ашгийн модуль нь ∆ω давтамжийн зөрүүтэй харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог чанарын хүчин зүйл.
нэг удаа.

Давтамжаас хамааралтай сөрөг эргэх хэлхээ бүхий сонгомол RC өсгөгчийн диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 2.22.

Цагаан будаа. 2.22. Сонгомол RC өсгөгчийн хэлхээ

Хэлхээ нь резистороор дамжуулан 100% сөрөг тогтмол гүйдлийн хариу үйлдэлтэй. . Тиймээс op-amp нь үргэлж шугаман горимд байх бөгөөд "төсөөллийн дэлхий" зарчмыг ашиглаж болно (
). Оролтын хүчдэл эерэг байна гэж үзье. Дараа нь санал хүсэлтийн хэлхээний бие даасан хэсгүүдээр урсах гүйдэл: ,,Би 2 зурагт үзүүлсэн чиглэлтэй байна. 2.22. I=I 1 +I 2 гэдгийг анхаарч үзье. Бид C 1 ба C 2 конденсаторуудын Z 1 ба Z 2 синусоид гүйдлийн эсэргүүцлийг тэмдэглэж, Z 1 \u003d Z 2 \u003d Z гэж үздэг.

Урсгалуудыг илэрхийлье ,Тэгээд U g, U 1 ба U хүчдэлээр дамжин:

;
;
.

U 1 хүчдэлтэй зангилааны гүйдлийн тэгшитгэлээс бид дараахь зүйлийг олж авна.

.

Тиймээс үүнийг харгалзан үзсэн
бид авах:

Олж авах модуль нь:

.

ω-ийн хувьд ялгах ба деривативыг тэгтэй тэнцүүлэх,

гэдгийг харуулж болно
давтамж дээр хамгийн их байдаг :

.

.

Үүнийг давтамжтайгаар тооцвол Тэгээд
-д буурдаг
удаа, бид тэгшитгэлийг авдаг

.

Энэ тэгшитгэлийг шийдэж, бид дараахь зүйлийг олно.

,

..

Эндээс
Тэгээд
. Хэзээ гэдгийг анхаарна уу
Тэгээд

=0.

Сонгомол өсгөгчийн үндсэн параметрүүдийг идэвхтэй шүүлтүүрийн онолоос мэддэг энгийн томъёог ашиглан тодорхойлж болно. Үүнийг хийхийн тулд K OS томъёонд бид орлуулалтыг хийнэ
оператор руу х. Авах

Хаана
,
,
,
.

Энэ нь шүүлтүүрийн онолоос мэдэгдэж байна

,
,
= .

Эндээс
,
,
.

Хэрэв бид операторын илэрхийллээс олж авсаныг ашиглавал
Томъёоны хувьд сонгомол өсгөгчийн үндсэн параметрүүдийг тодорхойлох нь симболын аргыг ашиглахаас хамаагүй хялбар байдаг нь ойлгомжтой.

Энэхүү виртуал хотын иргэдийн ихэнх нь сайн өсгөгч хийх хүсэл эрмэлзэлтэй байдаг.
Зарим нь үүнийг хийх нь дээр гэж хэлэх болно хоолой өсгөгч... Гэхдээ энэ бол хамгийн энгийн шийдэл биш. Бидэнд маш ховор сэлбэг хэрэгсэл хэрэгтэй - чийдэн, гаралтын трансформатор ...
Бусад нь тэдэнд хариулах болно: "Яагаад чийдэн гэж? Микро схем эсвэл транзистор өсгөгч нь илүү авсаархан, хүчирхэг! Тэдний дуу тийм ч сайн биш байсан ч гэсэн ..."
Тэгээд бүгд зөв байх болно. Энэ бол хүн бүрийн амт, боломжийн асуудал юм.
Би энэ нийтлэлийг хоёр дахь ангиллын иргэдэд зориулж бичихээр шийдсэн;)

Энэ диаграммд та харж байна хамгийн энгийн хэлхээорчин үеийн өсгөгчийн дийлэнх хэсэгт ашиглагддаг цахилгаан өсгөгчийг асаах.
Дуу чимээ шуугиантай, бүдэг бадаг, тааламжгүй байдаг. Ялангуяа олноор үйлдвэрлэсэн хятад сэлбэг хэрэгслийг ашиглах үед.
Гэхдээ томоохон өөрчлөлт хийлгүйгээр та энэ хэлхээг дуугаргаж чадна гэдгийг би баталж чадна!

Би уянгын жижиг ухралтаар эхэлье.
Би найзтай. Яг л над шиг дуугаа бага зэрэг асаасан ч электрониктой харьцдаггүй.
Тиймээс тэр миний өсгөгчийн дууг нэг бус удаа магтаж байсан. Хэдийгээр энэ нь миний дуу авианд дуртай байх үед хийгдсэн. В ангид ажилласан (энэ ангид хамаарах бүх сул талуудтай).

Хэлхээний цорын ганц ялгаа нь одоогийн OOS байсан. Юу хэлэхгүй байна, би энэ дууг сонссон ч татгалзаж чадаагүй!
Нэгэн удаа энэ найз маань Vega 50U-г ижил зарчмын дагуу дахин бүтээхийг ятгасан.

Үүний үр дүнд би маш их баярлаж, Зөвлөлтийн инженерүүдийн энэ гайхамшгийн эзэн цочирдсон.Тэр ч, би ч энэ өсгөгчөөс ийм тод, баян дуугарна гэж төсөөлөөгүй :) 5 жил ажиллаж байна. Аль хэдийн 2 багц S90-ийг аюулгүй идэж байсан (тэр басс илүү дуртай) өнөөг хүртэл эзнийхээ чихэнд таалагдаж байна.

Би яагаад энэ бүгдийг хийж байгаа юм бэ? Тийм ээ, би үүнийг л баталж байна Та энэ өсгөгчийг ядаж нэг удаа сонсох хэрэгтэй...

Мөн энэ найз надад өсгөгчөө шинэчлэх үед ашиглах SVEN чанга яригч өгсөн.
Бүх зүйл сайхан болно, гэхдээ тэдний дуу надад тохирохгүй байна ...
Тиймээс би ямар ч зөвшөөрөлгүйгээр тэднийг шоолохоор шийдсэн

Тэдгээрийн өсгөгч нь хоёр микро схем дээр стандарт схемийн дагуу баригдсан.
Би мэдээллийн хуудсыг харлаа. Энэхүү MS-ийг оруулах хялбаршуулсан диаграммыг өгүүллийн эхэнд өгсөн болно.
Сайжруулалт. үнэндээ хамгийн энгийн! Мөн нэг сувагт 10 рублиас бага үнэтэй!

Resistor R4 нь чанга яригчаар дамжих гүйдэлтэй шууд пропорциональ хүчдэлийн уналтыг үүсгэдэг. Энэ хүчдэл нь C3 ба C4 конденсаторуудаар дамжуулан өсгөгчийн урвуу оролт руу ордог. Ийм байдлаар холбогдсон конденсаторууд нь хоёроос бага хүчин чадалтай, өөрөөр хэлбэл 110uF-ийн багтаамжтай туйл биш конденсаторыг үүсгэдэг. Энэ нь үнэтэй туйлт бус конденсатор худалдаж авахгүйн тулд зайлшгүй шаардлагатай.

Хэрэв та энэ хэлхээнд шилжүүлэгч нэмбэл ...

Дараа нь та стандарт хэлхээний дуу чимээ болон одоогийн санал хүсэлт бүхий хэлхээний ялгааг мэдэрч чадна. Үнэн бол хоёр горим дахь эзлэхүүн ойролцоогоор ижил байхын тулд R3 резисторыг сонгох шаардлагатай болно.

Үндсэндээ энэ нь бараг л хоолой өсгөгч болж хувирдаг (ямар ч тохиолдолд дууны хувьд хоолой өсгөгч хайрлагчид намайг хараахгүй байх болтугай!). Эцсийн эцэст, OS-ийн гогцоонд хамрагдаагүй хоолойн өсгөгч нь одоогийн өсгөгч (хүчдэл хяналтын сүлжээкатодын гүйдлийг зохицуулдаг).

Ямар ч өсгөгчийг ийм аргаар сайжруулж болно. Хэдийгээр транзистор боловч микро схем. Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол гүүр байх болно - тэнд хэлхээ илүү төвөгтэй болно.
Ерөнхийдөө би танд туршиж үзэхийг зөвлөж байна.

Харьцуулалтыг найрал дууны бичлэг дээр хамгийн сайн хийдэг. Өөрчлөлт хийсний дараа та дуулах хоолойг бие биенээсээ дарамтлахгүйгээр салгаж, ердийн өсгөгч дээрх шиг будаагаар сонсохгүй байх боломжтой. Эсвэл багажийн хөгжим...
Жишээлбэл, Грегориан, Хилари Стаггэсвэл, хүн болгонд байдаг зүйл, Ариа - Болгоомжгүй сахиусан тэнгэр (танилцуулга, гитар дуугарах).
(Би тэднийг илгээж болно сайн чанарын. Энэ нь хэнд хэрэгтэй вэ - ICQ дээр тогш)

Нэмэлт:
Ижил төрлийн асуултаас зайлсхийхийн тулд би энэ нийтлэлд нэмэлт зүйл оруулахаар шийдсэн ...

Хэрэглэх боломж:
Энэ схемийг бүрэн хэрэгжүүлэх боломжтой зөвхөн хоёр туйлт хангамжтай гүүргүй өсгөгч дээр.
Ийм өсгөгч дэх чанга яригч нь нэг гаралтаар өсгөгчийн гаралт руу, нөгөө нь конденсаторыг холбохгүйгээр нийтлэг утсаар холбогддог.

Нэмэлт резисторын хүч:
Резисторын хүчийг маш энгийнээр тооцдог.
P=U*I гэдгийг бид физикээс мэднэ
Резистор дээрх хүчдэл нь ойролцоогоор Ur \u003d Ud * (Rr / Rd) -тэй тэнцүү бөгөөд Ud нь чанга яригч дээрх хүчдэл, Rr нь резисторын эсэргүүцэл, Rd нь чанга яригчийн эсэргүүцэл юм.
Резистор ба чанга яригчаар дамжих гүйдэл тэнцүү байна.
Үүний дагуу Pr=Pout*(Rr/Rd).
Хамгийн их найдвартай байдалд хүрэхийн тулд Pr \u003d 2 * Pout * (Rr / Rd) хоёр дахин их резистор авахыг зөвлөж байна (учир нь зарим давтамж дахь чанга яригчийн ороомгийн эсэргүүцэл нь түүний эсэргүүцлээс хамаагүй бага болдог). Одоогийн).

Үүний дагуу өсгөгчийн хүч 20 Вт, чанга яригчийн эсэргүүцэл 4 Ом бол резисторын хүч 1 Вт байх ёстой. Мөн ижил чадалтай 8 Ом эсэргүүцэлтэй чанга яригчийн хувьд 0.5 Вт эсэргүүцэл хангалттай.

Үйлдлийн өсгөгчийг ихэвчлэн янз бүрийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэхэд ашигладаг: дохиог нэгтгэх, ялгах, нэгтгэх, эргүүлэх гэх мэт. Мөн үйл ажиллагааны өсгөгчийг дэвшилтэт байдлаар хөгжүүлсэн.
тэнцвэртэй олшруулах хэлхээ.

Үйлдлийн өсгөгч- нийтийн функциональ элемент, аналог болон дижитал технологийн аль алинд нь янз бүрийн зорилгоор мэдээллийн дохиог үүсгэх, хөрвүүлэхэд орчин үеийн хэлхээнд өргөн хэрэглэгддэг. Өсгөгчийн төрлүүдийг авч үзье.

Урвуу өсгөгч

Энгийн урвуу өсгөгчийн хэлхээг авч үзье.

a) R2 резистор дээрх хүчдэлийн уналт Uout,

b) R1 резистор дээрх хүчдэлийн уналт Uin байна.

Uout/R2 = -Uin/R1, эсвэл хүчдэлийн олз = Uout/Uin = R2/R1.

Санал хүсэлт хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд оролтод тодорхой хүчдэлийн түвшин, тухайлбал 1 В байна гэж төсөөлөөд үз дээ.Тодруулбал, R1 резистор 10 кОм, R2 резистор 100 кОм эсэргүүцэлтэй байна гэж бодъё. . Одоо гаралтын хүчдэл хяналтаас гарч, 0 В болж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Юу болох вэ? R1 ба R2 резисторууд нь урвуу оролтын потенциалыг 0.91 В-тэй тэнцүү байлгах хүчдэл хуваагчийг үүсгэдэг. Үйл ажиллагааны өсгөгч нь оролтын зөрүүг илрүүлж, түүний гаралтын хүчдэл буурч эхэлдэг. Өөрчлөлт нь гаралтын хүчдэл -10 В хүрэх хүртэл үргэлжлэх бөгөөд энэ үед op-amp оролтын потенциалууд ижил болж, газрын потенциалтай тэнцүү болно. Үүний нэгэн адил, хэрэв гаралтын хүчдэл цаашид буурч, -10 В-ээс их сөрөг болж эхэлбэл урвуу оролтын потенциал нь газрын потенциалаас бага болж, үүний үр дүнд гаралтын хүчдэл нэмэгдэж эхэлнэ.

Энэ хэлхээний сул тал нь оролтын эсэргүүцэл багатай байдаг, ялангуяа өндөр хүчдэлийн олз бүхий өсгөгчийн хувьд (хаалттай санал хүсэлтийн гогцоотой) R1 резистор нь дүрмээр бол бага байдаг. Энэ дутагдлыг Зураг дээр үзүүлсэн хэлхээгээр арилгана. 4.

урвуу бус өсгөгч. DC өсгөгч.

Зураг дээрх диаграммыг авч үзье. 4. Түүний шинжилгээ нь маш энгийн: UA = Uin. UA хүчдэлийг хүчдэл хуваагчаас салгана: UA = Uout R1 / (R1 + R2). Хэрэв UA = Uin бол олз = Uout / Uin = 1 + R2 / R1 болно. Энэ бол урвуу ороогүй өсгөгч юм. Бидний ашиглах ойролцоогоор тооцоолсноор энэ өсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл нь хязгааргүй (411 төрлийн op amp-ийн хувьд энэ нь 1012 Ом ба түүнээс дээш, биполяр транзисторын хувьд энэ нь ихэвчлэн 108 Ом-оос их байдаг). Өмнөх тохиолдлын адил гаралтын эсэргүүцэл нь омын фракцтай тэнцүү байна. Хэрэв урвуу өсгөгчийн нэгэн адил оролтын хүчдэл өөрчлөгдөх үед хэлхээний үйл ажиллагааг сайтар судалж үзвэл энэ нь амласан ёсоороо ажиллаж байгааг харах болно.

Хувьсах гүйдлийн өсгөгч

Дээрх хэлхээ нь мөн өсгөгч юм шууд гүйдэл. Хэрэв дохионы эх үүсвэр ба өсгөгч нь хувьсах гүйдэлтэй холбогдсон бол оролтын гүйдэл (энэ нь маш бага) зурагт үзүүлсэн шиг газардуулгатай байх ёстой. 5. Диаграммд үзүүлсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утгуудын хувьд хүчдэлийн өсөлт 10, -3 дБ цэг нь 16 Гц давтамжтай тохирч байна.

Өсгөгч Хувьсах гүйдлийн. Хэрэв зөвхөн хувьсах гүйдлийн дохиог олшруулж байгаа бол тогтмол гүйдлийн өсөлтийг нэгдмэл болгон бууруулж болно, ялангуяа өсгөгч нь их хэмжээний хүчдэлтэй байвал. Энэ нь үргэлж байдаг хязгаарлагдмал "оролтоос хамаарах шилжилтийн стресс" -ийн нөлөөг багасгах боломжтой болгодог.

Зураг дээр үзүүлсэн хэлхээний хувьд. 6, -3 дБ цэг нь 17 Гц давтамжтай тохирч байна; энэ давтамж дээр конденсаторын эсэргүүцэл 2.0 кОм байна. Конденсатор нь том байх ёстой гэдгийг анхаарна уу. Хэрэв хувьсах гүйдлийн өсгөгчийг бүтээхэд өндөр ашиг тустай урвуу биш өсгөгч ашигладаг бол конденсатор хэт том байж болно. Энэ тохиолдолд конденсаторгүйгээр хийж, офсет хүчдэлийг тэгтэй тэнцүү байхаар тохируулах нь дээр. Та өөр аргыг ашиглаж болно - R1 ба R2 резисторуудын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, T хэлбэрийн хуваагч хэлхээг ашиглана.

Загвар зохион бүтээгчид үргэлж хичээдэг өндөр оролтын эсэргүүцлийг үл харгалзан урвуу өсгөгчийн хэлхээнээс урвуу өсгөгчийн хэлхээг үргэлж илүүд үздэггүй. Бид дараа нь харах болно, урвуу өсгөгч нь op-amp-д тийм ч өндөр шаардлага тавьдаггүй тул хэд хэдэн функцтэй байдаг. хамгийн сайн гүйцэтгэл. Үүнээс гадна, төсөөлөлтэй газар учраас дохиог бие биендээ харилцан нөлөөлөлгүйгээр нэгтгэх нь тохиромжтой байдаг. Эцэст нь, хэрэв тухайн хэлхээ нь өөр оп-амперийн гаралттай (тогтвортой) холбогдсон бол оролтын эсэргүүцлийн утга нь танд хамаагүй - энэ нь 10 кОм эсвэл хязгааргүй байж болно, учир нь ямар ч тохиолдолд өмнөх үе шат нь дараагийнхтай холбоотой чиг үүргээ гүйцэтгэх.

Давтагч

Зураг дээр. 7-д үйлдлийн өсгөгч дээр суурилсан ялгаруулагчтай төстэй дагагчийг харуулав.

Энэ нь урвуу бус өсгөгчөөс өөр зүйл биш бөгөөд R1 резисторын эсэргүүцэл нь хязгааргүйтэй тэнцүү, R2 эсэргүүцлийн эсэргүүцэл нь тэг (олз = 1) юм. Зөвхөн давталт болгон ашиглах зориулалттай тусгай оролтын өсгөгчүүд байдаг бөгөөд тэдгээр нь гүйцэтгэлийг сайжруулсан (ихэнхдээ илүү хурдан), ийм op amp-ийн жишээ бол LM310 эсвэл OPA633 гэх мэт хэлхээнүүд, түүнчлэн TL068 хэлхээний төрөл (энэ нь) гэх мэт хялбаршуулсан хэлхээнүүд юм. Гурван терминал бүхий транзисторын багцад байдаг).

Нэгдлийн өсгөгч нь тусгаарлах шинж чанартай (их оролтын эсэргүүцэл, бага гаралт) байдаг тул заримдаа буфер гэж нэрлэдэг.

Оператортой ажиллахдаа урьдчилан сэргийлэх үндсэн арга хэмжээ

1. Дүрмүүд нь идэвхтэй горимд байгаа тохиолдолд ямар ч үйлдлийн өсгөгчийн хувьд хүчинтэй, i.e. түүний оролт гаралт хэт ачаалалгүй.

Жишээлбэл, хэрэв та өсгөгчийн оролтод хэт их дохио өгвөл гаралтын дохио нь UCC эсвэл UEE түвшний ойролцоо таслагдах болно. Гаралтын хүчдэл нь таслах хүчдэлд тогтмол байх үед оролтын хүчдэл өөрчлөгдөхгүй хэвээр үлдэж чадахгүй. Оп-амперийн гаралтын хүчдэлийн хэлбэлзэл нь тэжээлийн хүчдэлийн хязгаараас их байж болохгүй (ихэвчлэн тэжээлийн хязгаараас 2V бага, гэхдээ зарим оролтын өсгөгч нь гаралтын хүчдэлийн хэлбэлзлийг нэг буюу өөр тэжээлийн хүчдэлд хязгаарладаг). Ашиглалтын өсгөгч дээр суурилсан гүйдлийн эх үүсвэрийн гаралтын тогтвортой байдлын мужид ижил төстэй хязгаарлалт тавигддаг. Жишээлбэл, хөвөгч ачаалалтай гүйдлийн эх үүсвэрт "хэвийн" гүйдлийн чиглэлд (гүйдлийн чиглэл нь хэрэглэсэн хүчдэлийн чиглэлтэй давхцаж байна) ачаалал дээрх хамгийн их хүчдэлийн уналт нь UCC - Uin, харин эсрэгээрээ байна. гүйдлийн чиглэл (энэ тохиолдолд ачаалал нь нэлээд хачирхалтай байж болно, жишээлбэл, шууд цэнэгийн гүйдлийг хүлээн авахын тулд урвуу батерейг агуулж болно, эсвэл индуктив байж болно, чиглэлийг өөрчилдөг гүйдэлтэй ажилладаг) - Uin - UEE.

2. Санал хүсэлт сөрөг байх ёстой. Энэ нь (бусад зүйлсийн дотор) урвуу болон урвуу орцыг андуурч болохгүй гэсэн үг юм.

3. op-amp хэлхээ нь тогтмол гүйдлийн эргэх хэлхээтэй байх ёстой, эс тэгвээс op-amp нь ханалтанд орох нь гарцаагүй.

4. Олон тооны оролтын өсгөгчүүд нь нэлээн бага дифференциал оролтын хүчдэлтэй байдаг. Хүчдэлийн туйлшралын хувьд урвуу болон урвуу оролтуудын хоорондох хамгийн их хүчдэлийн зөрүүг 5 В хүртэл хязгаарлаж болно. Хэрэв энэ нөхцлийг үл тоомсорловол их хэмжээний оролтын гүйдэл гарч ирэх бөгөөд энэ нь гүйцэтгэл муудах эсвэл үйл ажиллагааны өсгөгчийг устгахад хүргэдэг.

"Санал хүсэлт" (FB) гэдэг ойлголт нь хамгийн түгээмэл ойлголтуудын нэг бөгөөд энэ нь технологийн явцуу хүрээнээс аль эрт гарч ирсэн бөгөөд одоо өргөн утгаар хэрэглэгдэж байна. Хяналтын системд гаралтын дохиог тогтоосон цэгтэй харьцуулж, тохируулан засахын тулд санал хүсэлтийг ашигладаг. Аливаа зүйл "систем" болж чаддаг, жишээлбэл, зам дагуу явж буй машиныг удирдах үйл явц - гаралтын өгөгдлийг (машины байрлал, хурд) жолооч хянаж, хүлээгдэж буй утгатай харьцуулдаг. Оролтоо зохих ёсоор засч залруулна (жолооны хүрд, хурдны унтраалга, тоормос ашиглан). Өсгөх хэлхээнд гаралтын дохио нь оролтын дохионы үржвэр байх ёстой тул санал хүсэлтийн өсгөгч дээр оролтын дохиог гаралтын дохионы тодорхой хэсэгтэй харьцуулна.

Санал хүсэлтийн талаар

сөрөг санал хүсэлтнь оролтын дохионы хэсэг хүчингүй болсон гаралтын дохиог буцааж оролт руу дамжуулах үйл явц юм. Энэ нь тэнэг санаа юм шиг санагдаж магадгүй бөгөөд энэ нь зөвхөн ашиг буурахад хүргэдэг. 1928 онд сөрөг санал хүсэлтийг патентлахыг оролдсон Харолд С.Блэк яг ийм хариу хүлээн авсан. "Бидний шинэ бүтээлийг мөнхийн хөдөлгөөнт машинтай адил авч үзсэн" (IEEE Spectrum, 1977 оны 12-р сар). Үнэн хэрэгтээ сөрөг хариу үйлдэл нь ашгийг бууруулдаг боловч үүнтэй зэрэгцэн хэлхээний бусад параметрүүдийг сайжруулдаг, жишээлбэл, гажуудал, шугаман бус байдлыг арилгах, давтамжийн хариу урвалыг жигдрүүлэх (хүссэн шинж чанарт нийцүүлэх), зан төлөвийг бий болгодог. урьдчилан таамаглах боломжтой хэлхээний . Сөрөг санал хүсэлт илүү гүнзгий байх тусам өсгөгчийн гадаад шинж чанар нь нээлттэй санал хүсэлт бүхий өсгөгчийн шинж чанараас хамаардаггүй (санал хүсэлтгүйгээр) бөгөөд эцэст нь тэдгээр нь зөвхөн санал хүсэлтийн хэлхээний шинж чанараас хамаардаг болох нь харагдаж байна. Оп-амперийг ихэвчлэн гүн санал хүсэлтийн горимд ашигладаг бөгөөд эдгээр хэлхээн дэх нээлттэй давталтын хүчдэлийн өсөлт (санал хүсэлт байхгүй) сая саяараа байдаг.

Санал хүсэлтийн хэлхээ нь давтамжаас хамааралтай байж болно, дараа нь олз нь давтамжаас тодорхой хэмжээгээр хамаарна (жишээ нь урьдчилсан өсгөгч юм. аудио давтамжууд RIAA-д нийцсэн тоглогчид); хэрэв OS хэлхээ нь далайцаас хамааралтай бол өсгөгч нь шугаман бус шинж чанартай байдаг (ийм хэлхээний нийтлэг жишээ бол OS хэлхээнд UBE хүчдэлийн гүйдлийн IK-ээс логарифмын хамаарлыг ашигладаг логарифмын өсгөгч юм. диод эсвэл транзистор). Санал хүсэлтийг гүйдлийн эх үүсвэр (хязгааргүйд ойрхон гаралтын эсэргүүцэл) эсвэл хүчдэлийн эх үүсвэр (гаралтын эсэргүүцэл тэгтэй ойролцоо) үүсгэхэд ашиглаж болох ба маш том эсвэл маш бага оролтын эсэргүүцэл үүсгэхэд ашиглаж болно. Ерөнхийдөө санал хүсэлтийг танилцуулах параметр нь түүний тусламжтайгаар сайжирдаг. Жишээлбэл, хэрэв бид гаралтын гүйдэлтэй пропорциональ дохиог санал хүсэлтэд ашигладаг бол бид сайн гүйдлийн эх үүсвэрийг олж авдаг.

Санал хүсэлт нь эерэг байж болно; үүнийг жишээ нь генераторуудад ашигладаг. Хачирхалтай нь энэ нь сөрөг үйлдлийн системтэй адил ашигтай биш юм. Үүний оронд сөрөг үйлдлийн системтэй хэлхээнд байгаа тул энэ нь асуудалтай холбоотой юм өндөр давтамжтайхангалттай том фазын шилжилтүүд гарч болох бөгөөд энэ нь эерэг хариу үйлдэл, хүсээгүй өөрөө хэлбэлзэлд хүргэдэг. Эдгээр үзэгдлүүд гарч ирэхийн тулд маш их хүчин чармайлт гаргах шаардлагагүй, харин хүсээгүй өөрөө хэлбэлзэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд залруулах аргуудыг ашигладаг.

Үйлдлийн өсгөгч

Ихэнх тохиолдолд санал хүсэлтийн хэлхээг авч үзэхдээ бид үйл ажиллагааны өсгөгчтэй харьцах болно. Үйлдлийн өсгөгч (op-amp) нь маш өндөр өсөлттэй, нэг төгсгөлтэй оролттой тогтмол гүйдлийн дифференциал өсгөгч юм. Хоёр оролт, нэг төгсгөлтэй гаралт бүхий сонгодог дифференциал өсгөгч нь op-amp-ийн прототип болж чаддаг; Гэсэн хэдий ч, бодит op-amps нь илүү өндөр ашиг (ихэвчлэн ойролцоогоор 105 - 106) ба гаралтын эсэргүүцэл багатай байдаг бөгөөд гаралтын дохиог бараг бүх тэжээлийн хүчдэлийн хязгаарт (±15 В-ийн хуваагдсан тэжээлийн хангамж) өөрчлөх боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. ихэвчлэн ашиглагддаг).

"+" ба "-" тэмдэгтүүд нь нэг оролтод нөгөө оролтоос потенциал үргэлж эерэг байх ёстой гэсэн үг биш юм; Эдгээр тэмдгүүд нь гаралтын дохионы харьцангуй үе шатыг заадаг (хэрэв хэлхээнд сөрөг санал хүсэлтийг ашигладаг бол чухал). Төөрөгдөл гаргахгүйн тулд оролтыг "нэмэх", "хасах" гэхээсээ илүү "урвуу" ба "урвуугүй" гэж нэрлэх нь дээр. Диаграммууд нь тэжээлийн эх үүсвэрийг op-amp-тэй холбох, газардуулах зориулалттай гаралтыг ихэвчлэн харуулдаггүй. Ашиглалтын өсгөгч нь асар их хүчдэлийн өсөлттэй байдаг бөгөөд хэзээ ч (ховор тохиолдлоор) санал хүсэлтгүйгээр ашигладаггүй. Үйлдлийн өсгөгч нь санал хүсэлттэй ажиллахад зориулагдсан гэж бид хэлж чадна. Нээлттэй хэлхээний олз нь маш өндөр тул хаалттай эргэх хэлхээний үед өсгөгчийн шинж чанар нь зөвхөн эргэх хэлхээнээс хамаарна. Мэдээжийн хэрэг, нарийвчлан судалж үзэхэд ийм ерөнхий дүгнэлт үргэлж үнэн байдаггүй нь тодорхой болно. Бид эхлээд OP amp хэрхэн ажилладагийг хараад дараа нь шаардлагатай бол илүү анхааралтай судлах болно.

Тус салбар нь бие биенээсээ олон давуу талтай олон зуун төрлийн оп-ампер үйлдвэрлэдэг. National Semiconductor-ын зах зээлд нэвтрүүлсэн маш сайн LF411 (эсвэл зүгээр л "411") хэлхээ нь хаа сайгүй түгээмэл болсон. Бүх оптик өсгөгчийн нэгэн адил энэ нь жижиг элемент юм бяцхан хэрэгхоёр эгнээ бүхий мини-DIP залгууртай. Энэ хэлхээ нь хямд, зохицуулахад хялбар; Тус үйлдвэр нь энэ хэлхээний сайжруулсан хувилбарыг (LF411A), мөн хоёр бие даасан үйлдлийн өсгөгч (LF412 төрлийн хэлхээг "хос" үйлдлийн өсгөгч гэж нэрлэдэг) агуулсан бяцхан багцад байрлуулсан элементийг үйлдвэрлэдэг. Бид танд LF411 хэлхээг хөгжүүлэлтийн сайн эхлэл болгон санал болгож байна электрон хэлхээ.

Төрөл 411 хэлхээ нь 24 транзистор (21 биполяр транзистор, 3 FET, 11 резистор, 1 конденсатор) агуулсан цахиурын чип юм. Зураг дээр. 2 нь хайрцагны зүүтэй холболтыг харуулж байна.

Орон сууцны таг дээрх цэг ба түүний төгсгөлийн ховил нь зүү дугаарлах лавлах цэгийг зааж өгдөг. Ихэнх электрон хэлхээний орон сууцанд зүү дугаарлалт нь орон сууцны тагны хажуу талаас цагийн зүүний эсрэг чиглэлд хийгддэг. "Тэг тохиргоо" (эсвэл "тэнцвэр", "тохируулга") зүү нь үйлдлийн өсгөгч дээр байж болох бага зэргийн тэгш бус байдлыг арилгахад үйлчилдэг.

Чухал дүрмүүд

Одоо бид санал хүсэлтийн гогцоонд хамрагдсан үйлдлийн өсгөгчийн үйл ажиллагааг тодорхойлдог хамгийн чухал дүрмүүдтэй танилцах болно. Эдгээр нь амьдралын бараг бүх тохиолдлуудад хүчинтэй байдаг.

Нэгдүгээрт, оролтын өсгөгч нь маш их хүчдэлийн өсөлттэй байдаг тул оролтын хооронд милливольтийн цөөн хэдэн хэсэг өөрчлөгдөхөд гаралтын хүчдэл бүрэн хэмжээгээр өөрчлөгдөхөд хүргэдэг тул энэ жижиг хүчдэлийг авч үзэхгүй байж I дүрмийг томъёолъё:

I. Ашиглалтын өсгөгчийн гаралт нь түүний оролтын хоорондох хүчдэлийн зөрүү тэг байх хандлагатай байдаг.

Хоёрдугаарт, op amp нь маш бага оролтын гүйдэл татдаг (LF411 op amp 0.2 nA татдаг; оролттой op amp . талбайн эффект транзисторууд- пикоамперын дарааллаар); Дэлгэрэнгүй мэдээллийг оруулахгүйгээр бид II дүрмийг томъёоллоо:

II. Ашиглалтын өсгөгчийн оролтууд нь гүйдэл хэрэглэдэггүй.

Энд тодруулга хийх шаардлагатай байна: Дүрэм I нь оролтын өсгөгч нь оролтын хүчдэлийг өөрчилдөг гэсэн үг биш юм. Энэ боломжгүй. (Энэ нь Дүрэм II-тэй нийцэхгүй байх болно.) Оп-ампер нь оролтын төлөвийг "үнэлдэг" бөгөөд гадаад үйлдлийн системийн хэлхээг ашиглан хүчдэлийг гаралтаас оролт руу дамжуулдаг бөгөөд ингэснээр оролтын хоорондох хүчдэлийн зөрүү тэг болно (хэрэв боломжтой).

Эдгээр дүрмүүд нь op-amp хэлхээг авч үзэх хангалттай үндэслэл болдог.

Арван мянган бээрийн аялал эхний алхамаас эхэлдэг.
(Хятад зүйр үг)

Орой болсон, хийх зүйл алга ... Тэгээд гэнэт би ямар нэгэн зүйл гагнахыг хүссэн. Нэг төрлийн ... Цахим!.. Гагнуур - тийм гагнуур. Компьютер бэлэн, интернет холбогдсон. Бид схемийг сонгодог. Гэнэт төсөөлж буй сэдвийн схемүүд нь тэрэг, жижиг тэрэг юм. Мөн хүн бүр өөр өөр байдаг. Туршлагагүй, мэдлэг бага. Аль нь сонгох вэ? Тэдгээрийн зарим нь тэгш өнцөгт, гурвалжин хэлбэртэй байдаг. Өсгөгч, тэр ч байтугай үйл ажиллагааны ... Тэд хэрхэн ажилладаг нь тодорхойгүй байна. Стра-а-ашно!.. Шатавал яах вэ? Бид танил транзистор дээр илүү энгийн зүйлийг сонгодог! Сонгосон, гагнах, асаах ... ТУСЛАМЖ !!! Ажиллахгүй байна!!! Яагаад?

Тийм ээ, учир нь "Энгийн байдал нь хулгайгаас ч дор"! Энэ нь компьютер шиг: хамгийн хурдан бөгөөд хамгийн боловсронгуй - тоглоом! Мөн оффисын ажилд хамгийн энгийн нь хангалттай. Транзисторын хувьд ч мөн адил. Тэдгээр дээр хэлхээг гагнах нь хангалтгүй юм. Та үүнийг хэрхэн тохируулахаа мэдэх хэрэгтэй хэвээр байна. Хэтэрхий олон "уурхай", "тармуур". Энэ нь ихэвчлэн элсэлтийн түвшин биш туршлага шаарддаг. Тэгээд яах вэ, сэтгэл хөдөлгөм үйл ажиллагаагаа орхих уу? Ямар ч тохиолдолд! Зүгээр л эдгээр "гурвалжин-тэгш өнцөгт" -ээс бүү ай. Ихэнх тохиолдолд тэдэнтэй ажиллах нь тусдаа транзистортой харьцуулахад хамаагүй хялбар байдаг. ХЭРЭВ ТА МЭДВЭЛ - ХЭРХЭН!

Бид энд байна: үйлдлийн өсгөгч (op-amp, эсвэл англи хэлээр OpAmp) хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд бид одоо үүнийг авч үзэх болно. Үүний зэрэгцээ бид түүний ажлыг "хуруунд" шууд утгаар нь авч үзэх болно, бараг ямар ч томъёо ашиглахгүйгээр, магадгүй Ом-ын өвөөгийн хуулиас бусад тохиолдолд: "Хэлхээний хэсэгт гүйдэл ( I) түүн дээрх хүчдэлтэй шууд пропорциональ ( У) ба түүний эсэргүүцэлтэй урвуу пропорциональ ( Р)»:
I=U/R. (1)

Эхлэхийн тулд зарчмын хувьд op-amp-ийг дотор нь яг хэрхэн байрлуулсан нь тийм ч чухал биш юм. Энэ нь ямар нэгэн чихмэл бүхий "хар хайрцаг" гэж таамаглаж үзье. Асаалттай энэ үе шатБид "хэвийн хүчдэл", "шилжсэн хүчдэл", "температурын шилжилт", "дуу чимээний шинж чанар", "нийтлэг горимыг дарах коэффициент", "нийлүүлэлтийн хүчдэлийн долгионыг дарах коэффициент", "зурвасны өргөн" гэх мэт параметрүүдийг авч үзэхгүй. гэх мэт .П. Эдгээр бүх үзүүлэлтүүд нь судалгааны дараагийн үе шатанд чухал ач холбогдолтой байх болно, учир нь түүний ажлын үндсэн зарчмууд нь "цаасан дээр гөлгөр байсан, гэхдээ жалга довны тухай мартсан" ...

Одоохондоо op-amp-ийн параметрүүдийг хамгийн тохиромжтой гэж үзээд зарим дохиог оролтод нь оруулбал гаралт дээр ямар дохио гарахыг л авч үзье.

Тиймээс, үйлдлийн өсгөгч (op-amp) нь хоёр оролт (урвуу ба урвуу биш) ба нэг гаралттай тогтмол гүйдлийн дифференциал өсгөгч юм. Тэдгээрээс гадна op-amp нь эерэг ба сөрөг гэсэн цахилгаан дамжуулагчтай байдаг. Эдгээр таван дүгнэлтийг эндээс олж болно бараг лямар ч үйлдлийн систем бөгөөд түүний үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай.

Оп-ампер нь асар их ашиг орлоготой, хамгийн багадаа 50,000 ... 100,000, гэхдээ бодит байдал дээр - илүү их. Тиймээс, эхний ойролцоолсноор бид үүнийг хязгааргүйтэй тэнцүү гэж үзэж болно.

"Ялгаатай" ("өөр" гэж англи хэлнээс "ялгаа", "ялгаа", "ялгаа" гэж орчуулсан) гэсэн нэр томъёо нь op-amp-ийн гаралтын потенциалд зөвхөн түүний оролтын боломжит зөрүү, үл хамаарантэднээс үнэмлэхүйутга ба туйлшрал.

"ДС" гэсэн нэр томъёо нь op-amp нь 0 Гц-ээс эхлэн оролтын дохиог өсгөдөг гэсэн үг юм. Оператороор олшруулсан дохионы дээд давтамжийн хүрээ (давтамжийн хүрээ) нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг. давтамжийн шинж чанарүүнээс бүрдэх транзисторууд, op-amp ашиглан баригдсан хэлхээний ашиг гэх мэт. Гэхдээ энэ асуудал түүний ажилтай анх танилцах хүрээнээс хэтэрсэн тул энд авч үзэхгүй.

Оп-амп оролтууд нь маш өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд хэдэн арван / зуун МегаОм, тэр ч байтугай ГигаОм (зөвхөн мартагдашгүй K140UD1, тэр ч байтугай K140UD5-д ердөө 30...50 кОм байсан). Оролтын ийм өндөр эсэргүүцэл нь оролтын дохионд бараг ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй гэсэн үг юм.

Тиймээс онолын үзэл баримтлалд өндөр зэрэгтэй ойртсон тохиолдолд бид үүнийг таамаглаж болно Одоогийн op-amp-ийн оролт руу урсдаггүй . Энэ - эхлээд OS-ийн үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийхэд ашигладаг чухал дүрэм. Энэ нь юунд хамаатай болохыг сайн санаарай зөвхөн OU өөрөө, гэхдээ үгүй схемүүд түүний ашиглалтын хамт!

"Урвуулах" ба "урвууруулахгүй" гэсэн нэр томъёо нь юу гэсэн үг вэ? Юутай холбоотой урвуу тодорхойлогддог бөгөөд ерөнхийдөө энэ нь ямар төрлийн "амьтан" вэ - дохионы урвуу?

Латин хэлнээс орчуулбал "инверсио" гэдэг үгийн нэг утга нь "боодол", "төрийн эргэлт" юм. Өөрөөр хэлбэл, урвуу байна толины тусгал (толин тусгал) харьцангуй дохио хэвтээ тэнхлэг X(цаг хугацааны тэнхлэг). Зураг дээр. 1-д дохионы урвуу хувилбарын хэд хэдэн хувилбарыг харуулсан бөгөөд шууд (оролтын) дохио нь улаанаар, урвуу (гаралтын) дохио нь цэнхэр өнгөөр ​​тэмдэглэгдсэн байна.

Цагаан будаа. 1 Дохионы урвуу байдлын тухай ойлголт

Ялангуяа тэг шугам руу (Зураг 1, A, B-ийн адил) дохионы урвуу гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. уяагаагүй! Дохио нь урвуу ба тэгш бус байж болно. Жишээлбэл, хоёулаа зөвхөн эерэг утгын бүсэд байдаг (Зураг 1, В), энэ нь дижитал дохио эсвэл нэг туйлт цахилгаан хангамжийн хувьд ердийн зүйл юм (энэ талаар дараа хэлэлцэх болно) эсвэл хоёулаа хэсэгчлэн эерэг ба хэсэгчлэн байна. сөрөг бүс нутагт (Зураг 1, B, D). Бусад сонголтууд бас боломжтой. Гол нөхцөл бол тэдний харилцан бие биенээ байх явдал юм хэтийн төлөвдур мэдэн сонгосон түвшинтэй харьцуулахад (жишээлбэл, хиймэл дунд цэг, үүнийг дараа нь хэлэлцэх болно). Өөрөөр хэлбэл, туйлшралдохио нь мөн тодорхойлох хүчин зүйл биш юм.

Хэлхээний диаграм дээр OU-г янз бүрийн аргаар дүрсэл. Гадаадад OS-ийг өмнө нь дүрсэлсэн байсан бөгөөд одоо ч гэсэн тэдгээрийг ихэвчлэн ижил өнцөгт гурвалжин хэлбэрээр дүрсэлсэн байдаг (Зураг 2, А). Урвуу оруулах оролтыг хасах тэмдэгээр, урвуу оруулахгүй оролтыг гурвалжин дотор нэмэх тэмдгээр тэмдэглэнэ. Эдгээр тэмдэгтүүд нь холбогдох оролтын боломжууд нь нөгөө оролтоос илүү эерэг эсвэл сөрөг байх ёстой гэсэн үг биш юм. Тэд зүгээр л гаралтын потенциал нь оролтод ашигласан потенциалд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэхийг заадаг. Үүний үр дүнд тэдгээрийг цахилгаан утастай төөрөлдүүлэхэд хялбар байдаг бөгөөд энэ нь ялангуяа эхлэгчдэд гэнэтийн "тармуур" болдог.

Цагаан будаа. 2 Нөхцөлт сонголт график зургууд(UGO)
үйл ажиллагааны өсгөгч

ГОСТ 2.759-82 (ST SEV 3336-81) хүчин төгөлдөр болохоос өмнө дотоодын нөхцөлт график зургийн системд (UGO) OU-г гурвалжин хэлбэрээр дүрсэлсэн бөгөөд зөвхөн урвуу оролтыг урвуу тэмдэгтэй - тойрог хэлбэрээр дүрсэлсэн. гурвалжинтай гаралтын огтлолцол (Зураг 2, В), одоо - тэгш өнцөгт хэлбэртэй (Зураг 2, С).

Диаграмм дээрх оптикийг тодорхойлохдоо урвуу болон урвуу оролтыг илүү тохиромжтой бол сольж болно, гэхдээ уламжлалт ёсоор урвуу оролтыг дээд талд, урвуу оролтыг доод талд харуулав. Цахилгаан зүү нь ихэвчлэн нэг аргаар (дээд талд эерэг, доод талд сөрөг) байрладаг.

Оп-амперийг сөрөг хариу үйлдэл (NFB) хэлхээнд бараг үргэлж ашигладаг.

Санал хүсэлт гэдэг нь өсгөгчийн гаралтын хүчдэлийн тодорхой хэсгийг оролтод оруулах нөлөө бөгөөд энэ нь оролтын хүчдэлд алгебрийн дагуу (тэмдэглэгээнд хамаарна) нэмэгддэг. Дохио нэгтгэх зарчмыг доор авч үзэх болно. Операторын аль оролтоос хамааран урвуу эсвэл урвуу бус үйлдлийн систем тэжээгддэг, гаралтын дохионы нэг хэсгийг урвуу оролтод хэрэглэх үед сөрөг санал (NFB) гарч ирдэг (Зураг 3, А) эсвэл эерэг санал хүсэлт (PIC), гаралтын дохионы хэсэг нь урвуу оролтод тус тус тэжээгддэг (Зураг 3, В).

Цагаан будаа. 3 Санал хүсэлт үүсгэх зарчим (OS)

Эхний тохиолдолд гаралт нь оролтын урвуу утгатай тул оролтоос хасна. Үүний үр дүнд тайзны нийт ашиг багасна. Хоёр дахь тохиолдолд, энэ нь оролтонд нэмж, каскадын нийт ашиг нэмэгддэг.

Эхлээд харахад POS нь эерэг нөлөө үзүүлдэг мэт санагдаж магадгүй бөгөөд OOS нь огт ашиггүй ажил юм: яагаад ашгийг бууруулах вэ? 1928 онд Харолд С.Блэкийг АНУ-ын патентын шинжээчид яг ийм бодолтой байсан оролдсонүйлдлийн системийг патентлах. Гэсэн хэдий ч бид ашиг хонжоо золиослох замаар бусдыг ихээхэн сайжруулдаг чухал параметрүүдхэлхээнүүд, тухайлбал, түүний шугаман байдал, давтамжийн хүрээ гэх мэт. OOS гүн байх тусам бүх хэлхээний шинж чанар нь op-amp-ийн шинж чанараас бага хамаардаг.

Гэхдээ POS (өөрийн асар их хэмжээний op-amp) нь хэлхээний шинж чанарт эсрэгээр нөлөөлдөг бөгөөд хамгийн тааламжгүй зүйл бол энэ нь өөрөө өөрийгөө өдөөхөд хүргэдэг. Үүнийг мэдээжийн хэрэг, жишээлбэл, генератор, гистерезистэй харьцуулагч (энэ талаар дараа нь) гэх мэт ухамсартайгаар ашигладаг, гэхдээ ерөнхий үзэлОператор бүхий өсгөгчийн хэлхээний үйл ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө нь нэлээд сөрөг бөгөөд түүний хэрэглээний талаар маш нарийн бөгөөд үндэслэлтэй дүн шинжилгээ хийхийг шаарддаг.

Үйлдлийн систем нь хоёр оролттой тул OS ашиглан дараахь үндсэн төрлүүдийг оруулах боломжтой (Зураг 4).

Цагаан будаа. 4 OS-ийг асаах үндсэн схемүүд

A) урвуу (Зураг 4, А) - дохио нь урвуу оролтод хэрэглэгддэг ба урвуу ороогүй нь лавлагааны потенциалтай шууд холбогддог (ашиглагдаагүй);

б) урвуу бус (Зураг 4, B) - дохиог урвуу ороогүй оролтод хэрэглэж, урвуу нь лавлагааны потенциалтай шууд холбогддог (ашиглагдаагүй);

V) дифференциал (Зураг 4, B) - дохионууд нь урвуу болон урвуу биш оролтод хоёуланд нь тэжээгддэг.

Эдгээр схемийн үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийхийн тулд та үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй хоёрдугаартХамгийн гол дүрэм, үүнд OS-ийн үйл ажиллагаа хамаарна: Оп-амперийн гаралт нь оролтын хооронд тэг хүчдэлийн зөрүүтэй байх хандлагатай байдаг..

Гэсэн хэдий ч аливаа үг хэллэг байх ёстой шаардлагатай бөгөөд хангалттайтүүнд захирагдах тохиолдлуудын бүх хэсгийг хязгаарлах. Дээрх томъёолол нь бүх "сонгодог үзэл"-ийн хувьд гаралт нь орцуудын аль нь "нөлөөлөхийг эрэлхийлдэг" талаар ямар ч мэдээлэл өгдөггүй. Үүний үндсэн дээр op-amp нь оролтынхоо хүчдэлийг тэнцүүлж, хаа нэгтээ "дотоод талаас" хүчдэл өгдөг.

Зураг дээрх диаграммуудыг анхааралтай ажигла. 4, та OOC (Rooc-ээр дамжуулан) бүх тохиолдолд гарцаас эхэлж байгааг харж болно зөвхөнурвуу оролтод байгаа нь энэ дүрмийг дараах байдлаар дахин боловсруулах үндэслэлийг бидэнд өгч байна. Хүчдэл асаалттай OOS-д хамрагдсан op-amp-ийн гаралт нь урвуу оролтын потенциал нь урвуу оролтын потенциалтай тэнцүү байх хандлагатай байдаг..

Энэхүү тодорхойлолт дээр үндэслэн OOS-тэй OA-г оруулахад "тэргүүлэх" нь урвуу оролт, "боол" нь урвуу оролт юм.

Операторын ажиллагааг тайлбарлахдаа түүний урвуу оролтын потенциалыг ихэвчлэн "виртуал тэг" эсвэл "виртуал дунд цэг" гэж нэрлэдэг. Латин "virtus" гэдэг үгийн орчуулга нь "төсөөлөл", "төсөөлөл" гэсэн утгатай. Виртуал объект нь материаллаг бодит байдлын ижил төстэй объектуудын зан төлөвтэй ойролцоо ажилладаг, тухайлбал, оролтын дохионы хувьд (FOS-ийн үйл ажиллагааны улмаас) урвуу оролтыг урвуу оролттой ижил потенциалтай шууд холбогдсон гэж үзэж болно. Гэсэн хэдий ч "виртуал тэг" нь зөвхөн op-amp-ийн хоёр туйлт тэжээлийн хангамжид л тохиолддог онцгой тохиолдол юм. Нэг туйлт тэжээлийн хангамжийг ашиглах үед (үүнийг доор авч үзэх болно) болон бусад олон сэлгэн залгах хэлхээнд урвуу болон урвуу оролтуудын аль алинд нь тэг байхгүй болно. Тиймээс, энэ нь OS-ийн үйл ажиллагааны зарчмуудын талаархи анхны ойлголтод саад учруулж байгаа тул бид энэ нэр томъёог ашиглахгүй гэдгээ зөвшөөрцгөөе.

Энэ үүднээс бид Зураг дээр үзүүлсэн схемүүдийг шинжлэх болно. 4. Үүний зэрэгцээ, шинжилгээг хялбарчлахын тулд бид тэжээлийн хүчдэл нь хоёр туйлт хэвээр байгаа, утга нь хоорондоо тэнцүү (жишээлбэл, ± 15 В), дунд цэгтэй (нийтлэг автобус эсвэл "газар"), харьцангуй байна гэж үзнэ. Үүнд бид оролт ба гаралтын хүчдэлийг тоолох болно. Үүнээс гадна шинжилгээг шууд гүйдлээр хийх болно, учир нь. Цаг мөч бүрт өөрчлөгддөг дохиог шууд гүйдлийн утгуудын жишээ болгон төлөөлж болно. Бүх тохиолдолд Rooc-ээр дамжуулан санал хүсэлт нь op-amp-ийн гаралтаас түүний урвуу оролт руу холбогддог. Ялгаа нь зөвхөн оролтын аль нь оролтын хүчдэлийг ашиглахад л хамаарна.

A) урвууасаах (Зураг 5).

Цагаан будаа. 5 Урвуу холболттой op-amp-ийн ажиллах зарчим

Инвертгүй оролтын потенциал тэг, учир нь энэ нь дунд цэгтэй ("газар") холбогдсон байна. Rin оролтын резисторын зүүн терминал дээр дунд цэгтэй (ГБ-аас) харьцангуй +1 V-тэй тэнцүү оролтын дохиог хэрэглэнэ. Rooc ба Rin эсэргүүцэл нь хоорондоо тэнцүү бөгөөд 1 кОм (тэдгээрийн нийт эсэргүүцэл нь 2 кОм) байна гэж үзье.

Дүрмийн 2-ын дагуу урвуу оролт нь тэглэсэн урвуу ороогүйтэй ижил потенциалтай байх ёстой, өөрөөр хэлбэл, 0 В. Иймээс Rin-д +1 В хүчдэл өгнө.Омын хуулийн дагуу гүйдэл гүйх болно. Iоролт= 1 В / 1000 ом = 0.001 А (1 мА). Энэ гүйдлийн урсгалын чиглэлийг сумаар харуулав.

Rooc болон Rin нь хуваагчаар холбогдсон бөгөөд Дүрмийн 1-д заасны дагуу op-amp-ийн оролтууд нь гүйдэл зарцуулдаггүй тул энэ хуваагчийн дунд цэг дээр хүчдэл 0 В байхын тулд хүчдэл өгөх ёстой. Rooc-ийн зөв гаралт хасах 1 В ба түүгээр урсах гүйдэл IoosМөн 1 мА-тай тэнцүү байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, зүүн терминал Rin ба баруун терминал Rooc хооронд 2 В хүчдэлийг хэрэглэж, энэ хуваагчаар урсах гүйдэл нь 1 мА (2 V / (1 кОм + 1 кОм) = 1 мА), өөрөөр хэлбэл. I оролт = I oos .

Хэрэв оролтод сөрөг туйлшралын хүчдэл хэрэглэвэл op-amp-ийн гаралт нь эерэг туйлшралын хүчдэл болно. Бүх зүйл адилхан, зөвхөн Rooc болон Rin-ээр дамжих гүйдлийн урсгалыг харуулсан сумнууд эсрэг чиглэлд чиглэнэ.

Тиймээс, хэрэв Rooc ба Rin-ийн утгууд тэнцүү бол op-amp-ийн гаралтын хүчдэл нь түүний оролтын хүчдэлтэй тэнцүү байх боловч туйлшралын хувьд урвуу байх болно. Тэгээд бид авсан урвуу давтагч . Хэрэв та үндсэн инвертер болох хэлхээг ашиглан хүлээн авсан дохиог эргүүлэх шаардлагатай бол энэ схемийг ихэвчлэн ашигладаг. Жишээлбэл, логарифмын өсгөгч.

Одоо Rin-ийг 1 кОм-той тэнцүү байлгаж, ижил оролтын дохиогоор +1 В-оор Rooc эсэргүүцлийг 2 кОм хүртэл нэмэгдүүлье. Rooc+Rin хуваагчийн нийт эсэргүүцэл 3 кОм болж нэмэгдсэн. 0 В-ийн потенциал (хөрвүүлэхгүй оролтын потенциалтай тэнцүү) дунд цэгтээ үлдэхийн тулд ижил гүйдэл (1 мА) Rin-ээр дамжихтай адил Rooc-ээр дамжих ёстой. Тиймээс Rooc-ийн хүчдэлийн уналт (op-amp-ийн гаралтын хүчдэл) аль хэдийн 2 В байх ёстой. op-amp-ийн гаралтын үед хүчдэл хасах 2 В байна.

Rooc-ийн утгыг 10 кОм хүртэл нэмэгдүүлье. Одоо бусад ижил нөхцөлд op-amp-ийн гаралтын хүчдэл аль хэдийн 10 В байх болно. Хөөх! Эцэст нь бид авсан урвуу өсгөгч ! Түүний гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс (өөрөөр хэлбэл Ku олз) Rooc эсэргүүцэл нь Rin-ийн эсэргүүцэлээс олон дахин их байна. Би томьёо ашиглахгүй гэж тангарагласан байсан ч үүнийг тэгшитгэл болгон харуулъя.
Ку \u003d - Уут / Уин \u003d - Роок / Рин. (2)

Тэгшитгэлийн баруун талд байгаа бутархайн урд талд байгаа хасах тэмдэг нь зөвхөн гаралтын дохио нь оролттой харьцуулахад урвуу байна гэсэн үг юм. Тэгээд өөр юу ч биш!

Одоо Rooc эсэргүүцлийг 20 кОм хүртэл нэмэгдүүлж, юу болж байгааг дүн шинжилгээ хийцгээе. Томъёо (2) дагуу Ku \u003d 20, оролтын дохио нь 1 В-ийн хувьд гаралт нь 20 В хүчдэлтэй байх ёстой. Гэхдээ тэнд байгаагүй! Бид өмнө нь бидний op-amp-ийн тэжээлийн хүчдэл нь ердөө ± 15 В байна гэж таамаглаж байсан. Гэхдээ 15 В-ыг ч авах боломжгүй (яагаад тийм - арай бага). "Та толгойноосоо дээш үсэрч чадахгүй (нийлүүлэлтийн хүчдэл)"! Хэлхээний үнэлгээг урвуулан ашигласны үр дүнд op-amp-ийн гаралтын хүчдэл нь тэжээлийн хүчдэл дээр "байдаг" (op-amp-ийн гаралт нь ханасан байдалд ордог). RoocRin хуваагчаар дамжуулан одоогийн тэгш байдлын тэнцвэр ( Iоролт = Ioos) зөрчигдсөн тохиолдолд урвуу оролтод потенциал гарч ирэх бөгөөд энэ нь урвуу оролтын потенциалаас ялгаатай. 2-р дүрэм цаашид үйлчлэхгүй.

оролт эсэргүүцэл урвуу өсгөгчоролтын дохионы эх үүсвэрээс (GB) бүх гүйдэл түүгээр урсдаг тул Rin эсэргүүцэлтэй тэнцүү байна.

Одоо тогтмол Rooc-ийг 10 кОм-ийн нэрлэсэн утгатай хувьсагчаар орлуулъя (Зураг 6).

Цагаан будаа. 6 Хувьсах ашгийн урвуу өсгөгчийн хэлхээ

Түүний гулсагчийн баруун (хэлхээний дагуу) байрлалд ашиг нь Rooc / Rin = 10 kOhm / 1 kOhm = 10 болно. Rooc гулсагчийг зүүн тийш шилжүүлснээр (эсэргүүцлийг нь бууруулж) хэлхээний нэмэгдэл болно. буурч, эцэст нь зүүн талын хамгийн дээд байрлалд энэ нь тэгтэй тэнцүү болно, учир нь дээрх томъёоны тоологч нь тэг болно. ямар ч хуваагчийн утга. Оролтын дохионы аливаа утга ба туйлын хувьд гаралт нь тэг болно. Ийм схемийг ихэвчлэн аудио дохиог олшруулах хэлхээнд, жишээлбэл, холигчдод ашигладаг бөгөөд та ашгийг тэгээс тохируулах шаардлагатай болдог.

B) урвуу бусасаах (Зураг 7).

Цагаан будаа. 7 Инвертгүй оруулга дахь op-amp-ийн ажиллах зарчим

Rin-ийн зүүн зүү нь дунд цэгтэй ("газар") холбогдсон ба +1 V-тэй тэнцэх оролтын дохиог урвуу оролтод шууд хэрэглэнэ. Шинжилгээний нарийн ширийн зүйлийг дээр дурдсан "зажилсан" тул энд бид зөвхөн мэдэгдэхүйц ялгааг анхаарч үзэх болно.

Шинжилгээний эхний шатанд бид Rooc ба Rin эсэргүүцлийг бие биентэйгээ тэнцүү, 1 кОм-тэй тэнцүү авдаг. Учир нь урвуу оролтод потенциал нь +1 В, дараа нь дүрмийн 2-ын дагуу урвуу оролтод ижил потенциал (+1 В) байх ёстой (зураг дээр харуулав). Үүнийг хийхийн тулд Rooc резисторын баруун терминал дээр (op-amp-ийн гаралт) +2 В хүчдэл байх ёстой. IоролтТэгээд Ioos, 1 мА-тай тэнцүү, одоо эсрэг чиглэлд Rooc болон Rin резисторуудаар урсдаг (сумаар харуулсан). Бид авсан урвуу бус өсгөгч +1V-ийн оролт нь +2V-ийн гаралтыг үүсгэдэг тул 2-ын олзтой.

Хачирхалтай, тийм үү? Үнэлгээ нь урвуу холболттой ижил байна (цорын ганц ялгаа нь дохиог өөр оролтод өгөх явдал юм), ашиг нь тодорхой байна. Бид үүнийг хэсэг хугацааны дараа авч үзэх болно.

Одоо бид Rooc-ийн утгыг 2 кОм хүртэл нэмэгдүүлнэ. Гүйдлийн тэнцвэрийг хадгалахын тулд Iоролт = Ioosба урвуу оролтын боломж нь +1 В, op-amp-ийн гаралт аль хэдийн +3 В байх ёстой. Ku \u003d 3 V / 1 V \u003d 3!

Хэрэв бид Ku-ийн утгыг урвуу бус холболттой, ижил үнэлгээтэй Rooc, Rin-тэй харьцуулбал бүх тохиолдолд олз нэгээр их байх болно. Бид томъёог гаргаж авдаг:
Ку \u003d Uout / Uin + 1 \u003d (Rooc / Rin) + 1 (3)

Яагаад ийм зүйл болж байна вэ? Тийм ээ, маш амархан! NFB нь урвуу холболттой яг адилхан ажилладаг боловч 2-р дүрмийн дагуу урвуу оролтын потенциалыг урвуу холболтын оролтын потенциал дээр байнга нэмдэг.

Тэгэхээр, урвуу оруулаагүй тохиолдолд 1-тэй тэнцэх ашиг олох боломжгүй юм уу? Яагаад болохгүй гэж, яагаад болохгүй гэж. Зураг дээр дүн шинжилгээ хийсэнтэй адил Rooc-ийн үнэ цэнийг бууруулъя. 6. Тэг утгаараа - урвуу оролттой гаралтыг богино холболтоор (Зураг 8, А) Дүрмийн 2-ын дагуу гаралт нь урвуу оролтын потенциалтай тэнцүү байхаар ийм хүчдэлтэй байх болно. урвуу бус оролт, өөрөөр хэлбэл, +1 В. Бид дараахь зүйлийг авна: Ku \u003d 1 V / 1 V \u003d 1 (!) За, урвуу оролт нь гүйдэл зарцуулдаггүй бөгөөд гаралтын хооронд боломжит ялгаа байхгүй тул энэ хэлхээнд гүйдэл урсахгүй.

Цагаан будаа. 8 Хүчдэл дагагчаар op-amp-ийг асаах схем

Рин ерөнхийдөө илүүц болдог, учир нь энэ нь op-amp-ийн гаралт ажиллах ёстой ачаалалтай зэрэгцээ холбогдсон бөгөөд түүний гаралтын гүйдэл нь дэмий урсан өнгөрөх болно. Хэрэв та Rooc-ыг орхиж, харин Риныг (Зураг 8, B) устгавал яах вэ? Дараа нь Ku = Roos / Rin + 1 олзын томъёонд Rin эсэргүүцэл нь онолын хувьд хязгааргүйд ойртдог (бодит байдал дээр мэдээжийн хэрэг тийм биш, учир нь самбар дээр гоожиж, op-amp-ийн оролтын гүйдэл үл тоомсорлодог. , тэг хэвээр байгаа нь тэнцүү биш хэвээр байгаа бөгөөд Rooc / Rin харьцаа нь тэгтэй тэнцүү байна. Томъёонд зөвхөн нэг л үлдэж байна: Ku \u003d + 1. Энэ хэлхээний ашиг нэгээс бага байж болох уу? Үгүй ээ, бага нь ямар ч нөхцөлд ажиллахгүй. Тахир ямаан дээр олзны томъёоны "нэмэлт" нэгжийг тойрч болохгүй ...

Бид бүх "нэмэлт" резисторуудыг арилгасны дараа бид хэлхээг авдаг урвуу бус давтагч Зурагт үзүүлэв. 8, В.

Өнгөц харахад ийм схем нь практик утгагүй юм: яагаад бидэнд ганц, бүр урвуу бус "олшруулах" хэрэгтэй байна вэ - та зүгээр л дохио илгээж болохгүй ??? Гэсэн хэдий ч ийм схемийг нэлээд олон удаа ашигладаг бөгөөд яагаад ийм байна. Дүрмийн 1-ийн дагуу гүйдэл нь op-amp-ийн оролт руу ордоггүй, өөрөөр хэлбэл, оролтын эсэргүүцэл урвуу бус дагагч нь маш том - ижил хэдэн арван, хэдэн зуун, тэр ч байтугай мянга мянган MΩ (зураг 7-ийн дагуу хэлхээнд мөн адил хамаарна)! Гэхдээ гаралтын эсэргүүцэл нь маш бага (Ом-ийн фракцууд!). Оп-амперийн гаралт нь дүрмийн 2-т заасны дагуу урвуу оролтод урвуу оролттой ижил потенциалыг хадгалахыг хичээдэг. Цорын ганц хязгаарлалт бол op-amp-ийн зөвшөөрөгдөх гаралтын гүйдэл юм.

Гэхдээ энэ газраас бид бага зэрэг хажуу тийшээ эргэлдэж, op-amp-ийн гаралтын гүйдлийн асуудлыг арай илүү нарийвчлан авч үзэх болно.

Ихэнх ерөнхий зориулалтын op amp-ийн хувьд техникийн үзүүлэлтүүд нь тэдгээрийн гаралттай холбогдсон ачааллын эсэргүүцэл байх ёсгүй гэж заасан байдаг. бага 2 кОм Илүү их - таны хүссэн хэмжээгээр. Илүү бага тооны хувьд энэ нь 1 кОм (K140UD ...). Энэ нь хамгийн муу нөхцөлд: тэжээлийн хамгийн их хүчдэл (жишээ нь ±16 В эсвэл нийт 32 В), гаралт ба тэжээлийн төмөр замын аль нэгний хооронд холбогдсон ачаалал, эсрэг туйлтай гаралтын хамгийн их хүчдэл, ойролцоогоор хүчдэл гэсэн үг юм. Ачаалал дээр 30 В гүйдэл хийнэ Энэ тохиолдолд түүгээр дамжин өнгөрөх гүйдэл нь: 30 В / 2000 Ом = 0.015 А (15 мА) болно. Тийм бага биш, гэхдээ хэтэрхий их биш. Аз болоход ихэнх ерөнхий зориулалтын өсгөгч нь хэт гүйдлийн хамгаалалттай байдаг - ердийн хамгийн их гаралтын гүйдэл нь 25 мА байна. Хамгаалалт нь op-amp-ийн хэт халалт, эвдрэлээс сэргийлдэг.

Хэрэв тэжээлийн хүчдэл нь зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ биш бол хамгийн бага ачааллын эсэргүүцлийг пропорциональ бууруулж болно. 7.5 ... 8 В (нийт 15 ... 16 В) цахилгаан тэжээлтэй бол 1 кОм байж болно гэж хэлээрэй.

IN) дифференциаласаах (Зураг 9).

Цагаан будаа. 9 Дифференциал холболт дахь op-amp-ийн ажиллах зарчим

Тиймээс, Rin болон Rooc-ийн ижил үнэлгээ нь 1 кОм-тэй тэнцүү байх үед хэлхээний оролтын аль алинд нь +1 В-тэй тэнцэх ижил хүчдэлийг хэрэглэнэ гэж үзье (Зураг 9, А). Rin резисторын хоёр талын потенциалууд хоорондоо тэнцүү (резистор дээрх хүчдэл 0) тул түүгээр гүйдэл гүйдэггүй. Энэ нь Rooc резистороор дамжих гүйдэл мөн тэг байна гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, эдгээр хоёр эсэргүүцэл нь ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Үнэн хэрэгтээ бид үнэндээ урвуу биш дагагчтай болсон (Зураг 8-тай харьцуул). Үүний дагуу бид урвуу оролттой ижил хүчдэлийг гаралт дээр авах болно, өөрөөр хэлбэл, +1 В. Хэлхээний урвуу оролтын оролтын дохионы туйлшралыг өөрчилье (GB1-ийг эргүүлнэ), хасах 1 В-ыг хэрэглэнэ. (Зураг 9, B). Одоо Rin терминалуудын хооронд 2 В хүчдэл хэрэглэж, түүгээр гүйдэл урсдаг Iin\u003d 2 мА (Яагаад ийм болсныг дэлгэрэнгүй тайлбарлах шаардлагагүй болсон гэж найдаж байна?). Энэ гүйдлийг нөхөхийн тулд 2 мА гүйдэл нь Rooc-ээр дамжих ёстой. Үүний тулд op-amp-ийн гаралт нь +3 В хүчдэлтэй байх ёстой.

Эндээс л урвуугүй өсгөгчийн ашгийн томъёонд нэмэлт нэгний хорлонтой "инээмсэглэл" гарч ирэв. Ийм зүйлтэй болж байна хялбаршуулсанДифференциал сэлгэн залгах үед ашгийн зөрүү нь урвуу оролтод байгаа потенциалаар гаралтын дохиог байнга шилжүүлдэг. Асуудал! Гэсэн хэдий ч, "Идсэн ч гэсэн танд дор хаяж хоёр гарц бий." Энэ нь бид энэ нэмэлтийг "саармагжуулах" тулд урвуу болон урвуу ороогүй орцуудын олзыг ямар нэгэн байдлаар тэнцүүлэх хэрэгтэй гэсэн үг юм.

Үүнийг хийхийн тулд оролтын дохиог урвуу оролтод шууд биш, харин Rin2, R1 хуваагчаар дамжуулъя (Зураг 9, Б). Тэдний мөнгөн тэмдэгтийг 1 кОм-оор авч үзье. Одоо op-amp-ийн урвуугүй (тиймээс мөн урвуу) оролтод +0.5 В потенциал байх ба түүгээр гүйдэл урсах (болон Rooc) Iin = Ioos\u003d 0.5 мА, op-amp-ийн гаралт нь 0 В-тэй тэнцүү хүчдэлтэй байх ёстой. Бид хүссэн зүйлээ авсан! Хэлхээний оролтын хоѐр хоёуланд нь ижил хэмжээтэй, туйлшралтай дохио байвал (энэ тохиолдолд +1 В, харин хасах 1 В болон бусад тоон утгуудын хувьд ижил байх болно) op-amp-ийн гаралт тэг хүчдэлтэй тэнцүү байх болно. оролтын дохионы ялгаа руу .

Сөрөг туйлшралыг хасах 1 В дохиог урвуу оруулах оролтод өгч энэ үндэслэлийг шалгая (Зураг 9, D). Хаана Iin = Ioos= 2 мА, гаралт нь +2 V байх ёстой. Бүх зүйл батлагдсан! Гаралтын түвшин нь оролтын хоорондох зөрүүтэй тохирч байна.

Мэдээжийн хэрэг, хэрэв Rin1 ба Rooc тэнцүү бол (тус тусад нь Rin2 ба R1) бид олшруулалт авахгүй. Үүнийг хийхийн тулд та op-amp-ийн өмнөх оруулгад дүн шинжилгээ хийх үед хийсэн шиг Rooc ба R1-ийн утгыг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй (би үүнийг давтахгүй) бөгөөд энэ нь байх ёстой. хатуу харьцааг хүндэтгэх:

Rooc / Rin1 = R1 / Rin2. (4)

Практикт ийм оруулах нь бидэнд ямар ашигтай вэ? Мөн бид гайхалтай шинж чанарыг олж авдаг: гаралтын хүчдэл нь хэмжээ, туйлшралын хувьд бие биетэйгээ тэнцүү бол оролтын дохионы үнэмлэхүй утгаас хамаардаггүй. Зөвхөн ялгаа (дифференциал) дохио гарна. Энэ нь хоёр оролт дээр адилхан үйлчилдэг дуу чимээний дэвсгэр дээр маш жижиг дохиог өсгөх боломжтой болгодог. Жишээлбэл, 50 Гц давтамжийн үйлдвэрлэлийн сүлжээний пикапийн арын дэвсгэр дээр динамик микрофоноос ирсэн дохио.

Гэсэн хэдий ч, энэ зөгийн балны торхонд харамсалтай нь тосонд ялаа байдаг. Нэгдүгээрт, тэгш байдлыг (4) маш хатуу мөрдөх ёстой (аравны нэг, заримдаа зуун хувь хүртэл!). Үгүй бол хэлхээнд ажиллаж буй гүйдлийн тэнцвэргүй байдал үүсэх тул ялгаа ("фазын эсрэг") дохионоос гадна хосолсон ("нийтлэг горим") дохиог бас нэмэгдүүлэх болно.

Эдгээр нэр томъёоны мөн чанарыг ойлгоцгооё (Зураг 10).

Цагаан будаа. 10 Дохионы фазын шилжилт

Сигналын үе шат нь дохионы үеийн гарал үүслийг цаг хугацааны гарал үүсэлтэй харьцуулсан зөрүүг тодорхойлдог утга юм. Цагийн гарал үүсэл, үеийн гарал үүсэл аль аль нь дур зоргоороо сонгогддог тул нэгийн үе шат тогтмол хэвлэлдохио нь физик утгагүй. Гэсэн хэдий ч хоёрын хоорондох фазын ялгаа тогтмол хэвлэлдохио нь байгаа хэмжигдэхүүн юм физик утга, энэ нь дохионы аль нэгнийх нь хоцролтыг нөгөөгөөсөө харуулдаг. Хугацааны эхлэл гэж юу байх нь хамаагүй. Хугацааны эхлэлийн цэгийн хувьд та эерэг налуутай тэг утгыг авч болно. Энэ нь боломжтой - дээд тал нь. Бүх зүйл бидний мэдэлд байна.

Зураг дээр. 9, улаан нь анхны дохиог илтгэнэ, ногоон нь эхтэй харьцуулахад ¼ үе, цэнхэр нь ½ үеээр шилжсэн. Хэрэв бид улаан, цэнхэр муруйг Зураг дээрх муруйтай харьцуулж үзвэл. 2, Б, тэд харилцан байдаг нь харагдаж байна урвуу. Тиймээс "фазын дохио" нь цэг бүр дээр бие биетэйгээ давхцдаг дохио бөгөөд "фазын эсрэг дохио" нь урвуубие биетэйгээ харьцангуй.

Үүний зэрэгцээ, үзэл баримтлал урвуу байдалойлголтоос илүү өргөн хүрээтэй үе шатууд, учир нь Сүүлийнх нь зөвхөн тогтмол давтагдах, үечилсэн дохионд хамаарна. Мөн үзэл баримтлал урвуу байдалгэх мэт үечилсэн бус дохиог оролцуулан аливаа дохионд хамаарна дуут дохио, тоон дараалал, эсвэл тогтмол хүчдэл. руу үе шаттогтмол утга бол дохио нь дор хаяж тодорхой интервалд тогтмол байх ёстой. Үгүй бол үе ба үе хоёулаа математикийн хийсвэрлэл болж хувирдаг.

Хоёрдугаарт, Rooc = R1 ба Rin1 = Rin2 гэсэн тэнцүү үнэлгээтэй дифференциал холболт дахь урвуу болон урвуу оролт нь өөр өөр оролтын эсэргүүцэлтэй байх болно. Хэрэв урвуу оролтын оролтын эсэргүүцлийг зөвхөн Rin1 утгаар тодорхойлдог бол урвуу оролтыг утгуудаар тодорхойлно. дараалан Rin2 ба R1 багтсан (op-amp оролтууд нь гүйдэл хэрэглэдэггүй гэдгийг мартаагүй байна уу?). Дээрх жишээнд тэдгээр нь 1 ба 2 кОм байна. Хэрэв бид бүрэн өсгөлтийн үе шатыг авахын тулд Rooc ба R1-ийг нэмэгдүүлэх юм бол ялгаа нь бүр ч их нэмэгдэх болно: Ku \u003d 10 - 1 кОм хүртэл, 11 кОм хүртэл!

Харамсалтай нь бодит байдал дээр Rin1 = Rin2 ба Rooc = R1 гэсэн үнэлгээг ихэвчлэн тогтоодог. Гэсэн хэдий ч, энэ нь зөвхөн хоёр оролтын дохионы эх үүсвэр маш бага байгаа тохиолдолд л зөвшөөрөгддөг гаралтын эсэргүүцэл. Үгүй бол энэ нь энэ өсгөгч үе шатны оролтын эсэргүүцэл бүхий хуваагчийг үүсгэдэг бөгөөд ийм "хуваагчид" -ын хуваах хүчин зүйл өөр байх тул үр дүн нь тодорхой байна: ийм резисторын утгатай дифференциал өсгөгч нь дарах функцийг гүйцэтгэхгүй. нийтлэг горим (хосолсон) дохио, эсвэл энэ функцийг муу гүйцэтгэдэг.

Энэ асуудлыг шийдэх арга замуудын нэг нь op-amp-ийн урвуу ба урвуу оролттой холбогдсон резисторуудын утгын тэгш бус байдал байж болно. Тухайлбал, Rin2 + R1 = Rin1. Өөр нэг чухал зүйл бол тэгш байдлыг яг таг баримтлах явдал юм (4). Дүрмээр бол энэ нь R1-ийг хоёр резистор болгон хуваах замаар хийгддэг - тогтмол, ихэвчлэн хүссэн утгын 90% ба хувьсагч (R2), эсэргүүцэл нь шаардлагатай утгын 20% (Зураг 11, А).

Цагаан будаа. 11 Дифференциал өсгөгчийн тэнцвэржүүлэх сонголтууд

Замыг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг боловч дахин хэлэхэд, энэ аргаар тэнцвэржүүлэх замаар урвуу оролтын оролтын эсэргүүцэл бага зэрэг өөрчлөгддөг. Rooc нь урвуу оролтын оролтын эсэргүүцлийг бий болгоход оролцдоггүй тул тааруулах резисторыг (R5) Rooc-тэй цувралаар оруулах нь илүү тогтвортой сонголт юм (Зураг 11, B). Хамгийн гол нь "А" (Rooc / Rin1 = R1 / Rin2) хувилбартай адил нэрлэсэн мөнгөний харьцааг хадгалах явдал юм.

Бид дифференциал сэлгэн залгах талаар ярилцаж, давтагчдыг дурьдсан тул би нэг сонирхолтой хэлхээг тайлбарлахыг хүсч байна (Зураг 12).

Цагаан будаа. 12 Шилжүүлсэн урвуу/урвуугүй дагагч хэлхээ

Оролтын дохиог хэлхээний оролтын хоѐр хоёуланд нь нэгэн зэрэг хэрэглэнэ (урвуу болон хувирдаггүй). Бүх резисторуудын үнэлгээ (Rin1, Rin2 ба Rooc) хоорондоо тэнцүү байна (энэ тохиолдолд тэдгээрийн бодит утгыг авч үзье: 10 ... 100 kOhm). SA түлхүүр бүхий op-amp-ийн урвуу бус оролтыг нийтлэг автобусанд хааж болно.

Түлхүүрийн хаалттай байрлалд (Зураг 12, А) резистор Rin2 нь хэлхээний ажиллагаанд оролцдоггүй (зөвхөн гүйдэл "ашиггүй" түүгээр урсдаг. Ivx2дохионы эх үүсвэрээс нийтлэг автобус руу). Бид авдаг урвуу дагагчхасах 1-тэй тэнцүү олзтой (6-р зургийг үз). Гэхдээ SA түлхүүр нь нээлттэй байрлалд (Зураг 12, B) бид авдаг урвуу дагагч+1-тэй тэнцүү ашиг.

Энэ схемийн үйл ажиллагааны зарчмыг арай өөрөөр илэрхийлж болно. SA түлхүүр хаагдсан үед энэ нь хасах 1-тэй тэнцүү ашиг бүхий урвуу өсгөгч болж ажилладаг бөгөөд нээлттэй үед - нэгэн зэрэг(!) Мөн олзтой, хасах 1-тэй урвуу өсгөгч, +2-ийн өсөлттэй урвуу өсгөгч гэж эндээс: Ku = +2 + (–1) = +1.

Энэ хэлбэрээр, жишээлбэл, оролтын дохионы туйлшрал нь дизайны үе шатанд тодорхойгүй бол (төхөөрөмжийг тохируулах хүртэл нэвтрэх боломжгүй мэдрэгчээс) энэ хэлхээг ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч транзисторыг (жишээлбэл, талбарт транзистор) түлхүүр болгон ашиглаж байгаа бол оролтын дохиогоор удирддаг. харьцуулагч(үүнийг доор авч үзэх болно), бид олж авна синхрон детектор(синхрон Шулуутгагч). Ийм схемийн тодорхой хэрэгжилт нь мэдээжийн хэрэг OS-ийн үйл ажиллагаатай анх танилцахаас давж гарах бөгөөд бид үүнийг энд дахин нарийвчлан авч үзэхгүй.

Одоо оролтын дохиог нэгтгэх зарчмыг авч үзье (Зураг 13, А), үүний зэрэгцээ бид Рин ба Роок резисторуудын үнэ цэнэ бодит байдалд ямар байх ёстойг олж мэдэх болно.

Цагаан будаа. 13 Урвуу нэмэгчийн ажиллах зарчим

Бид дээр дурдсан урвуу өсгөгчийг үндэс болгон авдаг (Зураг 5), зөвхөн нэг биш, харин Rin1 ба Rin2 оролтын резисторыг op-amp-ийн оролтод холбодог. Одоогийн байдлаар "боловсролын" зорилгоор бид бүх резистор, түүний дотор Rooc-ийн эсэргүүцлийг 1 kOhm-тэй тэнцүү гэж хүлээн зөвшөөрч байна. Бид Rin1 ба Rin2 зүүн терминалуудад +1 В-тэй тэнцэх оролтын дохиог нийлүүлдэг.Эдгээр резисторуудаар 1 мА-тай тэнцэх гүйдэл урсдаг (зүүнээс баруун тийш чиглэсэн сумаар харуулсан). Урвуулах оролт дээр урвуу оролттой (0 В) ижил потенциалыг хадгалахын тулд оролтын гүйдлийн нийлбэртэй тэнцүү гүйдэл (1 мА + 1 мА = 2 мА) Rooc резистороор урсах ёстой. эсрэг чиглэлд (баруунаас зүүн тийш) чиглэсэн сум, үүний тулд op-amp-ийн гаралт нь хасах 2 В хүчдэлтэй байх ёстой.

Хэрэв урвуу өсгөгчийн оролтод +2 В-ыг хэрэглэвэл (зураг 5), эсвэл Rin-ийн утгыг хоёр дахин бууруулсан тохиолдолд ижил үр дүнг (гаралтын хүчдэл хасах 2 В) авах боломжтой. 500 Ом хүртэл. Rin2 резисторт өгөх хүчдэлийг +2 В хүртэл нэмэгдүүлье (Зураг 13, В). Гаралтын үед бид хасах 3 В хүчдэлийг авдаг бөгөөд энэ нь оролтын хүчдэлийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Хоёр оролт биш, хүссэн хэмжээгээрээ байж болно. Энэ хэлхээний ажиллах зарчим нь үүнээс өөрчлөгдөхгүй: гаралтын хүчдэл ямар ч тохиолдолд оптикийн урвуу оролттой холбогдсон резисторуудаар дамжин өнгөрөх гүйдлийн алгебрийн нийлбэртэй (тэмдэгтийг харгалзан үзсэн!) шууд пропорциональ байх болно. -амп (тэдгээрийн үнэлгээтэй урвуу пропорциональ), тэдгээрийн тооноос үл хамааран.

Хэрэв эсрэгээр, +1 В ба хасах 1 В-тэй тэнцэх дохиог урвуу нэмэгчийн оролтод өгвөл (Зураг 13, В), тэдгээрийн дундуур урсах гүйдэл өөр өөр чиглэлд байх бөгөөд тэдгээр нь тус бүрийг хүчингүй болгоно. бусад гарах ба гаралт нь 0 В байх болно. Энэ тохиолдолд Rooc резистороор дамжин гүйдэл гарахгүй. Өөрөөр хэлбэл, Rooc-ээр урсах гүйдлийг алгебрийн аргаар нэгтгэн дүгнэнэ оролтгүйдэл.

Эндээс нэг чухал зүйл гарч ирнэ: бид бага оролтын хүчдэлтэй (1 ... 3 В) ажиллаж байх үед өргөн хэрэглэгддэг op-amp-ийн гаралт нь Rooc-ийн хувьд ийм гүйдлийг (1 ... 3 мА) хангаж чаддаг байв. мөн op-amp-ийн гаралттай холбогдсон ачааллын хувьд өөр зүйл үлдсэн. Гэхдээ хэрэв оролтын дохионы хүчдэлийг зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнд хүртэл нэмэгдүүлсэн бол (нийлүүлэлтийн хүчдэлд ойрхон) гаралтын гүйдэл бүхэлдээ Rooc руу шилжих болно. Ачаалах зүйл үлдсэнгүй. Мөн "өөртөө" ажилладаг өсгөгч шат хэнд хэрэгтэй вэ? Нэмж дурдахад зөвхөн 1 кОм-ийн оролтын резисторын утгууд (тус тус бүр нь урвуу өсгөгчийн үе шатны оролтын эсэргүүцлийг тодорхойлох) дохионы эх үүсвэрийг их хэмжээгээр ачаалж, тэдгээрийн дундуур урсах хэт өндөр гүйдлийг шаарддаг. Тиймээс бодит хэлхээнд Rin эсэргүүцлийг 10 кОм-оос багагүй сонгосон боловч 100 кОм-ээс ихгүй байх нь зүйтэй бөгөөд ингэснээр өгөгдсөн ашигт Rooc-ийг хэт өндөр байлгахгүй байх нь зүйтэй. Хэдийгээр эдгээр утгууд нь үнэмлэхүй биш боловч зөвхөн "эхний ойролцоолсон" гэж тооцдог - энэ бүхэн тодорхой хэлхээнээс хамаарна. Ямар ч тохиолдолд Rooc-ээр урсах гүйдэл нь энэ тодорхой оп-амперийн гаралтын хамгийн их гүйдлийн 5 ... 10% -иас хэтрэх нь хүсээгүй юм.

Нэгдсэн дохиог мөн урвуу оролтод хэрэглэж болно. Энэ нь харагдаж байна хувиргадаггүй нэмэгч. Зарчмын хувьд ийм хэлхээ нь урвуу нэмэгчтэй яг адилхан ажиллах бөгөөд гаралт нь оролтын хүчдэлтэй шууд пропорциональ, оролтын резисторын утгатай урвуу хамааралтай дохио байх болно. Гэсэн хэдий ч практик дээр энэ нь хамаагүй бага ашиглагддаг, учир нь. анхааралдаа авах ёстой "тармуур" агуулсан.

Дүрэм 2 нь зөвхөн "виртуал тэг потенциал"-тай урвуу оролтод хүчинтэй тул урвуу оролт нь оролтын хүчдэлийн алгебрийн нийлбэртэй тэнцүү потенциалтай байна. Тиймээс аль нэг оролтод байгаа оролтын хүчдэл нь бусад оролтуудад нийлүүлэх хүчдэлд нөлөөлнө. Инвертгүй оролтод "виртуал боломж" байхгүй! Үүний үр дүнд нэмэлт хэлхээний заль мэхийг ашиглах шаардлагатай болдог.

Одоогийн байдлаар бид OOS-тэй үйлдлийн систем дээр суурилсан хэлхээг авч үзсэн. Санал хүсэлтийг бүрмөсөн устгавал яах вэ? Энэ тохиолдолд бид авдаг харьцуулагч(Зураг 14), өөрөөр хэлбэл, оролт дээрх хоёр потенциалын үнэмлэхүй утгыг харьцуулах төхөөрөмж (англи үгнээс). харьцуулах- харьцуулах). Түүний гаралт дээр дохионы аль нь нөгөөгөөсөө их байхаас хамаарч тэжээлийн хүчдэлийн аль нэгэнд ойртож буй хүчдэл үүснэ. Дүрмээр бол оролтын дохиог оролтын аль нэгэнд нь, нөгөөд нь харьцуулсан тогтмол хүчдэл ("лавлагаа хүчдэл" гэж нэрлэдэг) ашигладаг. Энэ нь ямар ч байж болно, үүнд тэг потенциал (Зураг 14, Б).

Цагаан будаа. 14 Операторыг харьцуулагч болгон асаах схем

Гэсэн хэдий ч бүх зүйл "Данийн хаант улсад" тийм ч сайн байдаггүй ... Хэрэв оролтын хоорондох хүчдэл тэг байвал яах вэ? Онолын хувьд гаралт нь тэг байх ёстой, гэхдээ бодит байдал дээр - хэзээ ч. Хэрэв оролтын аль нэгнийх нь потенциал нөгөөгийнхөө боломжоос бага зэрэг давж байвал харьцуулагчийн оролтод үүссэн санамсаргүй эвдрэлийн улмаас гаралт дээр эмх замбараагүй хүчдэлийн өсөлт үүсэхэд хангалттай байх болно.

Бодит байдал дээр аливаа дохио нь "шуугиантай" байдаг, учир нь Тодорхойлолтоор идеал байж болохгүй. Оролтын потенциалын тэгш байдлын цэгт ойрхон байгаа хэсэгт нэг тодорхой шилжүүлэлтийн оронд харьцуулагчийн гаралт дээр гаралтын дохио гарч ирнэ. Энэ үзэгдэлтэй тэмцэхийн тулд харьцуулагч хэлхээг ихэвчлэн нэвтрүүлдэг гистерезисгаралтаас урвуу оролт хүртэл сул эерэг PIC үүсгэх замаар (Зураг 15).

Цагаан будаа. 15 ПОС-ын улмаас харьцуулагч дахь гистерезисийн ажиллах зарчим

Энэ схемийн үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийцгээе. Түүний тэжээлийн хүчдэл нь ± 10 В (тэгш дансны хувьд). Rin эсэргүүцэл нь 1 кОм, Rpos нь 10 кОм байна. Дунд цэгийн потенциалыг урвуу оролтод хэрэглэсэн жишиг хүчдэл болгон сонгоно. Улаан муруй нь Rin зүүн зүү (оролт схемхарьцуулагч), цэнхэр - op-amp-ийн урвуу бус оролтын потенциал ба ногоон - гаралтын дохио.

Оролтын дохио нь сөрөг туйлтай байхад гаралт нь сөрөг хүчдэл бөгөөд Rpos-ээр дамжуулан оролтын хүчдэлд харгалзах резисторын утгуудтай урвуу харьцаагаар нэмэгддэг. Үүний үр дүнд сөрөг утгын бүх хүрээн дэх урвуу оролтын боломж нь оролтын дохионы түвшнээс 1 В (үнэмлэхүй утгаараа) өндөр байна. Инвертгүй оролтын потенциал нь урвуу оролтын потенциалтай тэнцүү болмогц (оролтын дохионы хувьд энэ нь + 1 В байх болно) op-amp-ийн гаралтын хүчдэл сөрөгээс шилжиж эхэлнэ. эерэг туйлшрал руу. Урвуу оруулахгүй оролтын нийт потенциал эхэлнэ цасан нуранги шигилүү эерэг болж, ийм шилжүүлгийн үйл явцыг дэмжинэ. Үүний үр дүнд харьцуулагч нь оролтын болон лавлагааны дохионы дуу чимээний өчүүхэн хэлбэлзлийг зүгээр л "анхаарахгүй", учир нь тэдгээр нь шилжих үед урвуу ороогүй оролтын потенциалын тодорхойлсон "алхам" -аас далайцаар бага зэрэг олон дараалалтай байх болно. .

Оролтын дохио буурах үед харьцуулагчийн гаралтын дохионы урвуу шилжих нь хасах 1 В-ийн оролтын хүчдэлд үүснэ. Оролтын дохионы түвшний хоорондох энэ ялгаа нь харьцуулагчийн гаралтыг солиход хүргэдэг бөгөөд энэ нь манай тохиолдолд нийттэй тэнцүү байна. 2 В гэж нэрлэдэг гистерезис. Rin-тэй харьцуулахад Rpos-ийн эсэргүүцэл их байх тусам (ПОС-ын гүн бага байх тусам) шилжих гистерезис бага байна. Тиймээс, Rpos \u003d 100 кОм-ийн хувьд энэ нь ердөө 0.2 В, Rpos \u003d 1 MΩ-тэй бол 0.02 В (20 мВ) байх болно. Гистерезис (PIC гүн) нь тодорхой хэлхээнд харьцуулагчийн бодит үйл ажиллагааны нөхцөл дээр үндэслэн сонгогддог. Аль нь 10 мВ нь их, аль нь - ба 2 В нь бага байх болно.

Харамсалтай нь оптик өсгөгч бүрийг харьцуулагч болгон ашиглаж болохгүй. Аналог ба хоёрын хооронд тохирох тусгай харьцуулагч IC-ууд байдаг дижитал дохио. Тэдгээрийн зарим нь дижитал TTL микро схемд (597CA2), зарим нь дижитал ESL микро схемд (597CA1) холбогдоход зориулагдсан боловч ихэнх нь гэж нэрлэгддэг. "Ерөнхий хэрэглээний харьцуулагч" (LM393/LM339/K554CA3/K597CA3). Тэдний оптик өсгөгчөөс гол ялгаа нь задгай коллекторын транзистор дээр хийгдсэн гаралтын шатны тусгай төхөөрөмжид оршдог (Зураг 16).

Цагаан будаа. 16 Ерөнхий хэрэглээний харьцуулагчийн гаралтын үе шат
ба түүний ачааллын эсэргүүцэлтэй холболт

Энэ нь гадны хэрэгслийг заавал ашиглахыг шаарддаг ачааллын эсэргүүцэл(R1), үүнгүйгээр гаралтын дохио нь өндөр (эерэг) гаралтын түвшинг бий болгох боломжгүй юм. Ачааллын резистор холбогдсон хүчдэл +U2 нь харьцуулагч чипийн тэжээлийн хүчдэл +U1 өөр байж болно. Энэ нь TTL эсвэл CMOS аль нь ч бай хүссэн гаралтын түвшинг хангах энгийн аргуудыг зөвшөөрдөг.

Анхаарна уу Ихэнх харьцуулагчдад жишээ нь хос LM393 (LM193 / LM293) эсвэл хэлхээнд яг адилхан боловч дөрвөлжин LM339 (LM139 / LM239) байж болно, гаралтын шатны транзисторын ялгаруулагч нь сөрөг тэжээлийн терминалтай холбогдсон байдаг. тэдний хамрах хүрээг хязгаарладаг. Үүнтэй холбогдуулан би LM31 (LM111 / LM211) харьцуулагч дээр анхаарлаа хандуулахыг хүсч байна, түүний аналог нь дотоодын 521/554CA3 бөгөөд гаралтын транзисторын коллектор ба ялгаруулагч хоёулаа тус тусад нь гардаг. харьцуулагчийн тэжээлийн хүчдэлээс бусад хүчдэлд холбогдсон. Үүний цорын ганц бөгөөд харьцангуй сул тал нь 8 зүү (заримдаа 14 зүү) багцад зөвхөн нэг юм.

Одоогоор бид оролтын дохио нь Rin-ээр дамжуулан оролт(ууд) руу тэжээгддэг хэлхээг авч үзсэн, i.e. тэд бүгд байсан хувиргагчидоролт хүчдэл доторамралтын өдөр хүчдэладилхан. Энэ тохиолдолд оролтын гүйдэл нь Ринээр дамждаг. Хэрэв түүний эсэргүүцлийг тэгтэй тэнцүү авбал юу болох вэ? Хэлхээ нь дээр дурдсан урвуу өсгөгчтэй яг адилхан ажиллах бөгөөд зөвхөн дохионы эх үүсвэрийн гаралтын эсэргүүцэл (Rout) нь Rin үүрэг гүйцэтгэх бөгөөд бид үүнийг авна. хувиргагчоролт Одоогийн Вамралтын өдөр хүчдэл(Зураг 17).

Цагаан будаа. 17 Оператор дээрх гүйдэл-хүчдэл хөрвүүлэгчийн схем

Урвуу оруулах оролтын потенциал нь урвуу оролттой ижил (энэ тохиолдолд энэ нь "виртуал тэг") тул оролтын гүйдэл бүхэлдээ ( Iin) дохионы эх үүсвэрийн гаралт (G) болон op-amp-ийн гаралтын хооронд Rooc-ээр урсах болно. Ийм хэлхээний оролтын эсэргүүцэл нь тэгтэй ойролцоо байдаг бөгөөд энэ нь түүний үндсэн дээр микро/миллиамметрийг барих боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хэмжсэн хэлхээгээр урсах гүйдэлд бараг нөлөөлдөггүй. Магадгүй цорын ганц хязгаарлалт нь op-amp-ийн зөвшөөрөгдөх оролтын хүчдэлийн хязгаар бөгөөд үүнийг хэтрүүлж болохгүй. Үүнийг мөн жишээ нь шугаман фотодиодын гүйдэл-хүчдэл хувиргагч болон бусад олон хэлхээг барихад ашиглаж болно.

Бид OS-ийн үйл ажиллагааны үндсэн зарчмуудыг янз бүрийн схемд оруулах талаар авч үзсэн. Нэг чухал асуулт хэвээр байна: тэжээл.

Дээр дурдсанчлан, OP amp нь ихэвчлэн зөвхөн 5 тээглүүртэй байдаг: хоёр оролт, гаралт, эерэг ба сөрөг хоёр тэжээлийн зүү. Ерөнхий тохиолдолд хоёр туйлт хүчийг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл цахилгаан хангамж нь потенциалтай гурван гаралттай байдаг: + U; 0; -У.

Дахин нэг удаа, дээрх бүх тоонуудыг анхааралтай авч үзээд op-amp-ийн дунд цэгийн тусдаа гаралт байгааг хараарай ҮГҮЙ ! Тэдний дотоод хэлхээг ажиллуулахын тулд энэ нь зүгээр л хэрэггүй. Зарим хэлхээнд урвуу бус оролтыг дунд цэгт холбосон боловч энэ нь дүрэм биш юм.

Тиймээс, дийлэнх олонхи орчин үеийн оптик өсгөгч нь тэжээл өгөх зориулалттай НЭГ ТУЯТ хурцадмал байдал! Хэрэв бид зурган дээр үүнийг зөрүүд, атаархмаар тогтвортой байдлаар дүрсэлсэн бол "Яагаад бидэнд хоёр туйлт хүч хэрэгтэй байна вэ?" гэсэн логик асуулт гарч ирнэ.

Энэ нь зүгээр л болж хувирав маш тухтайдараах шалтгааны улмаас практик зорилгоор:

A) Ачаалал дээр хангалттай гүйдэл ба гаралтын хүчдэлийн хэлбэлзлийг хангах (Зураг 18).

Цагаан будаа. 18 Ачаалал дамжин өнгөрөх гаралтын гүйдлийн урсгал янз бүрийн сонголтууд OS-ийн тэжээлийн хангамж

Одоогоор бид зурагт үзүүлсэн хэлхээний оролтын (болон OOS) хэлхээг ("хар хайрцаг") авч үзэхгүй. Зарим оролтын синусоид дохио нь оролтод (график дээрх хар синусоид) хэрэглэгддэг ба гаралт нь график дээрх оролтын өнгөт синусоидтай харьцуулахад олшруулсан ижил синусоид дохио юм.

Ачааллыг холбохдоо Rload. op-amp-ийн гаралт ба тэжээлийн хангамжийн холболтын дунд цэгийн хооронд (GB1 ба GB2) - Зураг. 18, A, гүйдэл нь дунд цэгийн (тус тусад нь улаан, цэнхэр хагас долгион) тэгш хэмтэй ачааллаар урсдаг бөгөөд түүний далайц нь хамгийн их бөгөөд Rload үед хүчдэлийн далайц юм. Мөн хамгийн их боломжтой - энэ нь бараг тэжээлийн хүчдэлд хүрч чаддаг. Харгалзах туйлшралын тэжээлийн эх үүсвэрээс гүйдэл нь OS, Rload-ээр хаагддаг. ба тэжээлийн эх үүсвэр (харгалзах чиглэлд одоогийн урсгалыг харуулсан улаан, цэнхэр шугам).

Оп-амп тэжээлийн хангамжийн дотоод эсэргүүцэл нь маш бага тул ачааллаар дамжих гүйдэл нь зөвхөн эсэргүүцэл ба op-amp-ийн хамгийн их гаралтын гүйдлээр хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 25 мА байдаг.

Оп-ампер нь нэг туйлт хүчдэлээр тэжээгддэг бол нийтлэг автобустэжээлийн эх үүсвэрийн сөрөг (сөрөг) туйлыг ихэвчлэн сонгосон бөгөөд үүнд ачааллын хоёр дахь гаралт холбогдсон байна (Зураг 18, ​​В). Одоо ачааллаар дамжин өнгөрөх гүйдэл нь зөвхөн нэг чиглэлд урсах боломжтой (улаан шугамаар харуулсан), хоёр дахь чиглэл нь хаанаас ч гарахгүй. Өөрөөр хэлбэл, ачааллаар дамжин өнгөрөх гүйдэл тэгш бус (импульс) болдог.

Энэ сонголтыг муу гэж хоёрдмол утгагүй хэлэх боломжгүй юм. Хэрэв ачаалал нь динамик толгой юм бол энэ нь хоёрдмол утгагүй муу юм. Гэсэн хэдий ч, op-amp-ийн гаралт ба цахилгаан дамжуулагчийн аль нэг (ихэвчлэн сөрөг туйл) хооронд ачааллыг холбох нь зөвхөн хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц төдийгүй цорын ганц боломжтой програмууд байдаг.

Гэсэн хэдий ч нэг туйлт хангамжтай ачаагаар гүйдлийн урсгалын тэгш хэмийг хангах шаардлагатай бол түүнийг C1 гальваник конденсатороор op-amp-ийн гаралтаас галаник байдлаар салгах шаардлагатай (Зураг 18, ​​В). ).

B) Урвуу оруулах оролтын шаардлагатай гүйдлийг хангах, түүнчлэн холбоосуудзаримд нь оруулах дохио дур зоргоороо сонгосонтүвшин хүлээн зөвшөөрсөнлавлагааны хувьд (тэг) - шууд гүйдлийн хувьд OS-ийн ажиллах горимыг тохируулах (Зураг 19).

Цагаан будаа. 19 Оролтын дохионы эх үүсвэрийг op-amp нийлүүлэх янз бүрийн сонголттой холбох

Одоо ачааллын холболтыг тооцохгүйгээр оролтын дохионы эх үүсвэрийг холбох сонголтыг авч үзье.

Өмнө нь өгөгдсөн диаграммд дүн шинжилгээ хийхдээ цахилгаан тэжээлийн холболтын дунд хэсэгт урвуу болон урвуу оролтыг холбох (Зураг 19, А) гэж үзсэн. Хэрэв урвуу оролт нь гүйдэл татахгүй бөгөөд дунд цэгийн потенциалыг хүлээн авбал дохионы эх үүсвэр (G) ба Rin-ээр цувралаар холбогдсон бол гүйдэл урсаж, холбогдох тэжээлийн эх үүсвэрээр хаагдана! Тэдний дотоод эсэргүүцэл нь оролтын гүйдэлтэй харьцуулахад өчүүхэн бага байдаг (Rin-ээс бага хэмжээний захиалга), энэ нь тэжээлийн хүчдэлд бараг нөлөөлдөггүй.

Тиймээс оп-амперийн нэг туйлт хангамжийн тусламжтайгаар та R1R2 хуваагчийг ашиглан түүний урвуу бус оролтод нийлүүлсэн потенциалыг хялбархан бүрдүүлж чадна (Зураг 19, B, C). Энэхүү хуваагчийн ердийн резисторын утга нь 10 ... 100 кОм бөгөөд үр нөлөөг мэдэгдэхүйц бууруулахын тулд доод хэсгийг (нийтлэг сөрөг автобусанд холбосон) 10 ... 22 микрофарад конденсатороор холбох нь зүйтэй. ийм боломж дээр тэжээлийн хүчдэлийн долгионы хиймэл дунд цэг.

Гэхдээ ижил оролтын гүйдэлтэй тул дохионы эх үүсвэрийг (G) энэ хиймэл дунд цэгт холбох нь туйлын хүсээгүй юм. Таацгаая. R1R2 = 10 кОм ба Rin = 10...100 кОм хуваагчийн үнэлгээтэй байсан ч оролтын гүйдэл Iinхамгийн сайндаа 1/10, хамгийн муу нь - хуваагчаар дамжин өнгөрөх гүйдлийн 100% хүртэл байх болно. Үүний үр дүнд урвуу оролт дээрх потенциал нь оролтын дохиотой хослуулан (фазаар) ижил хэмжээгээр "хөвөх" болно.

Ийм холболтоор тогтмол гүйдлийн дохиог өсгөх үед оролтын харилцан нөлөөллийг арилгахын тулд дохионы эх үүсвэрийн хувьд R3R4 резистороор үүсгэгдсэн хиймэл дунд цэгийн тусдаа потенциалыг зохион байгуулах шаардлагатай (Зураг 19, B), эсвэл , хэрэв хувьсах гүйдлийн дохиог олшруулсан бол C2 конденсатороор урвуу оролтоос дохионы эх үүсвэрийг гальваник аргаар тусгаарлана (Зураг 19, В).

Дээрх диаграммд (Зураг 18, ​​19) бид гаралтын дохио нь тэжээлийн эх үүсвэрүүдийн дунд эсвэл хиймэл дунд цэгийн аль алинд нь тэгш хэмтэй байх ёстой гэж анхдагчаар тооцсон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бодит байдал дээр энэ нь үргэлж шаардлагатай биш юм. Ихэнх тохиолдолд гаралтын дохио нь эерэг эсвэл сөрөг туйлтай байхыг хүсдэг. Тиймээс цахилгаан хангамжийн эерэг ба сөрөг туйл нь үнэмлэхүй утгаараа тэнцүү байх шаардлагагүй юм. Тэдгээрийн нэг нь үнэмлэхүй утгаараа нөгөөгөөсөө хамаагүй бага байж болно - зөвхөн OS-ийн хэвийн ажиллагааг хангах үүднээс л.

"Яг аль нь вэ?" гэсэн логик асуулт гарч ирнэ. Үүнд хариулахын тулд op-amp-ийн оролт ба гаралтын дохионы зөвшөөрөгдөх хүчдэлийн мужийг товч авч үзье.

Аливаа op amp-ийн хувьд гаралтын боломж нь эерэг тэжээлийн төмөр замын потенциалаас их, сөрөг цахилгаан дамжуулагчийн потенциалаас бага байж болохгүй. Өөрөөр хэлбэл гаралтын хүчдэл нь тэжээлийн хүчдэлийн хязгаараас хэтэрч чадахгүй. Жишээлбэл, OPA277 op amp-ийн хувьд 10 кОм-ийн ачааллын эсэргүүцэлтэй гаралтын хүчдэл нь эерэг тэжээлийн төмөр замын хүчдэлээс 2 В, сөрөг тэжээлийн төмөр замын хүчдэлээс 0.5 В-оор бага байна. Эдгээр "үхсэн бүс" -ийн өргөн op amp гаралт хүрч чадахгүй гаралтын хүчдэл нь гаралтын шатны хэлхээ, ачааллын эсэргүүцэл гэх мэт цуваа хүчин зүйлээс хамаарна). Хамгийн бага үхсэн бүстэй, жишээлбэл, 10 кОм (OPA340-ийн хувьд) ачааллын үед тэжээлийн төмөр замын хүчдэлд 50 мВ хүчдэлтэй op amp-ийн энэ онцлогийг "rail-to-rail" (R2R) гэж нэрлэдэг.

Нөгөөтэйгүүр, ерөнхий зориулалтын op-amp-ийн хувьд оролтын дохио нь тэжээлийн хүчдэлээс хэтрэхгүй байх ёстой бөгөөд заримд нь 1.5 ... 2 В-оос бага байх ёстой. Гэсэн хэдий ч тодорхой оролтын үе шаттай хэлхээ бүхий op-amps байдаг. (жишээлбэл, ижил LM358 / LM324) , энэ нь зөвхөн сөрөг чадлын түвшнээс төдийгүй "сөрөг" ч 0.3 В-ээр ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь нийтлэг сөрөг автобустай нэг туйлт тэжээлийн хангамжийг ашиглахад ихээхэн хөнгөвчилдөг.

Эцэст нь эдгээр "аалзны хорхойг" харж, мэдэрцгээе. Та бүр үнэрлэж, долоож болно. Би зөвшөөрч байна. Шинэхэн радио сонирхогчдод зориулсан хамгийн түгээмэл сонголтуудыг авч үзье. Ялангуяа та хуучин төхөөрөмжөөс op amp-ийг гагнах шаардлагатай бол.

Өөрийгөө өдөөхөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд давтамжийг засахын тулд гаднах хэлхээг зайлшгүй шаарддаг хуучин загваруудын op-amp-ийн хувьд нэмэлт дүгнэлт хийх нь ердийн зүйл байв. Үүнээс болж зарим өсгөгч нь 8 зүүтэй багцад ч багтахаа больсон (Зураг 20, A) бөгөөд 12 зүү дугуй металл шилээр хийсэн, жишээлбэл, K140UD1, K140UD2, K140UD5 (Зураг 20) , B) эсвэл 14 зүү DIP багцуудад, жишээлбэл, K140UD20, K157UD2 (Зураг 20, B). DIP товчлол нь "Dual In line Package" гэсэн англи хэллэгийн товчлол бөгөөд "хоёр талт багц" гэж орчуулагддаг.

Дугуй төмөр шилэн хайрцаг (Зураг 20, A, B) нь 70-аад оны дунд үе хүртэл импортын оп-амперуудад, 80-аад оны дунд үе хүртэл дотоодын оп-амперуудад гол болгон ашиглагдаж байсан бөгөөд одоо ашиглаж байна. гэж нэрлэгддэг. "цэргийн" өргөдөл ("5 дахь хүлээн авалт").

Заримдаа дотоодын оп-амперуудыг одоогийн байдлаар нэлээд "чамин" тохиолдолд байрлуулсан байдаг: эрлийз K284UD1-д зориулсан 15 зүү тэгш өнцөгт металл шил (Зураг 20, D), түлхүүр нь хайрцагны нэмэлт 15-р зүү болон бусад. . Үнэн, би хувьдаа оп-ампер байрлуулах хавтгай 14 зүү багцуудыг (Зураг 20, E) олж хараагүй. Тэдгээрийг дижитал хэлхээнд ашигласан.

Цагаан будаа. 20 Дотоодын үйл ажиллагааны өсгөгчийн тохиолдлууд

Орчин үеийн оптик өсгөгч нь ихэвчлэн чип дээр залруулгын хэлхээг агуулдаг бөгөөд энэ нь хамгийн бага тооны тээглүүртэй ажиллах боломжтой болсон (жишээлбэл, нэг оптик өсгөгчийн хувьд 5 зүү SOT23-5 - Зураг 2). 23). Энэ нь нэг чип дээр хийгдсэн хоёроос дөрвөн бүрэн бие даасан (нийтлэг цахилгаан гаралтаас бусад) op-amp-ийг нэг тохиолдолд байрлуулах боломжтой болгосон.

Цагаан будаа. 21 Гаралт суурилуулах зориулалттай орчин үеийн оптик өсгөгчийн хоёр эгнээ бүхий хуванцар хайрцаг (DIP)

Заримдаа та нэг эгнээний 8 зүү (Зураг 22) эсвэл 9 зүү багц (SIP) - K1005UD1-д байрлуулсан оп-амперуудыг олж болно. SIP товчилсон үг нь "Single In line Package" гэсэн англи хэллэгийн товчлол бөгөөд "нэг чиглэлтэй pinout бүхий орон сууц" гэж орчуулагддаг.

Цагаан будаа. 22 Нүхэнд суурилуулсан давхар оп-амперийн нэг эгнээний хуванцар хайрцаг (SIP-8)

Эдгээр нь самбар дээрх зайг багасгах зорилготой байсан боловч харамсалтай нь тэд "хоцорсон": энэ үед гадаргуу дээр бэхлэх багцууд (SMD - гадаргуу дээр суурилуулах төхөөрөмж) самбарын замд шууд гагнах замаар өргөн тархсан байв (Зураг 23). ). Гэсэн хэдий ч эхлэгчдэд тэдгээрийг ашиглах нь ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг.

Цагаан будаа. 23 Гадаргууг суурилуулах орчин үеийн импортын өсгөгч (SMD)

Маш олон удаа ижил микро схемийг үйлдвэрлэгч өөр өөр багцад "савлаж" болно (Зураг 24).

Цагаан будаа. 24 Нэг чипийг өөр өөр багцад байрлуулах сонголтууд

Бүх микро схемийн дүгнэлтүүд нь дараалсан дугаарлалттай байдаг бөгөөд үүнийг гэж нэрлэгддэг зүйлээс тооцдог. "түлхүүр", гаралтын байршлыг 1-р тоогоор илэрхийлнэ (Зураг 25). IN ямар ч хэрэв бие нь терминалуудтай байрлалтай бол түлхэх, тэдгээрийн дугаарлалт өсөх дарааллаар явагдана эсрэг цагийн зүүний дагуу!

Цагаан будаа. 25 Ашиглалтын өсгөгчийн зүү хуваарилалт
янз бүрийн тохиолдолд (pinout), дээд харагдах байдал;
дугаарлах чиглэлийг сумаар харуулав

Дугуй төмөр шилэн тохиолдолд түлхүүр нь хажуугийн цухуйсан хэлбэртэй байдаг (Зураг 25, A, B). Энэ түлхүүрийн байршлаас харахад асар том "тармуурууд" боломжтой! Дотоодын 8 зүүтэй тохиолдолд (302.8) түлхүүр нь эхний зүү (Зураг 25, A), импортын TO-5-д найм дахь зүү (Зураг 25, B) эсрэг талд байрладаг. Дотоодын (302.12) болон импортын 12 зүүтэй тохиолдолд түлхүүр нь байрладаг хоорондэхний болон 12 дахь дүгнэлт.

Ихэвчлэн дугуй шилэн металл болон DIP багцын аль алинд нь урвуу оролтыг 2-р зүү, урвуу оролтыг 3-р зүү, гаралтыг 6-р зүү, хүчийг хасах 4-р зүү, хүчийг нэмэх нь зүү 4. 7-р. Гэсэн хэдий ч үл хамаарах зүйлүүд байдаг (өөр нэг "тармуур" боломжтой!) OU K140UD8, K574UD1-ийн зүү дээр. Тэдгээрийн дотор дүгнэлтийн дугаарлалт нь бусад ихэнх төрлүүдийн хувьд нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөнтэй харьцуулахад цагийн зүүний эсрэг нэгээр шилждэг, жишээлбэл. тэдгээр нь импортын тохиолдлуудын адил терминалуудтай холбогдсон (Зураг 25, B), дугаарлалт нь дотоодынхтой тохирч байна (Зураг 25, А).

IN өнгөрсөн жил OS-ийн ихэнх "гэрийн зориулалттай" хуванцар хайрцагт байрлуулж эхэлсэн (Зураг 21, 25, C-D). Эдгээр тохиолдолд түлхүүр нь эхний зүүний эсрэг талын завсар (цэг), эсвэл эхний ба 8-р (DIP-8) эсвэл 14-р (DIP-14) тээглүүрүүдийн хоорондох хайрцгийн төгсгөлд зүсэлт, эсвэл хажуугийн өнцөг юм. тээглүүрүүдийн эхний хагас (Зураг 21, дунд). Эдгээр тохиолдолд зүү дугаарлалт бас явагдана эсрэг цагийн зүүний дагуудээрээс харахад (танаас хол дүгнэлттэй).

Дээр дурьдсанчлан дотоод засч залруулсан OP amp нь нийт таван гаралттай бөгөөд үүнээс зөвхөн гурав нь (хоёр оролт, нэг гаралт) нь тус бүрийн op amp-д хамаарна. Энэ нь бүрэн бие даасан хоёр (нэмэх ба хасах хүчийг эс тооцвол, нэмэлт хоёр тээглүүр шаарддаг) op amp-ийг нэг чип дээр нэг 8 зүүтэй багцад (Зураг 25, D), бүр 14-т дөрөв байрлуулах боломжтой болгосон. -зүү багц (Зураг 25, D). Үүний үр дүнд одоогийн байдлаар ихэнх оп-амперууд дор хаяж давхар үйлдвэрлэгддэг, жишээлбэл, TL062, TL072, TL082, хямд, энгийн LM358 гэх мэт. Дотоод бүтэц нь яг адилхан боловч дөрвөлжин - тус тус TL064, TL074, TL084 болон LM324.

LM324 (K1401UD2)-ийн дотоодын аналогийн тухайд өөр нэг "тармуур" бий: хэрэв LM324-д цахилгаан тэжээлийн нэмэх нь 4-р зүү, хасах нь 11-д холбогдсон бол K1401UD2-д энэ нь байна. эсрэгээр: хүчийг нэмэх нь 11-р зүү, хасах - 4-т авчирдаг. Гэхдээ энэ ялгаа нь утастай холбоотой ямар ч хүндрэл учруулахгүй. Оп-амперийн зүү нь бүрэн тэгш хэмтэй тул (Зураг 25, E) 1-р зүү 8-р зүүг авахын тулд хайрцгийг 180 градус эргүүлэхэд хангалттай. Тийм ээ, тэгээд л болоо.

Импортын OU (зөвхөн OU биш) шошгоны талаар хэдэн үг хэлье. Эхний 300 тоон тэмдэглэгээний хэд хэдэн боловсруулалтын хувьд чанарын бүлгийг тоон кодын эхний цифрээр тодорхойлох нь заншилтай байв. Жишээлбэл, LM158/LM258/LM358 op amps, LM193/LM293/LM393 харьцуулагч, TL117/TL217/TL317 тохируулгатай гурван зүү тогтворжуулагч гэх мэт нь дотоод бүтцийн хувьд бүрэн ижил боловч температурын үйл ажиллагааны мужид ялгаатай. LM158 (TL117) үйлдлийн температурын хязгаар нь хасах 55-аас +125 ... 150 хэм хүртэл ("байлдааны" буюу цэргийн хүрээ гэж нэрлэгддэг), LM258 (TL217) -ын хувьд хасах 40-аас +85 градус (" аж үйлдвэрийн" хүрээ) ба LM358 (TL317) - 0-ээс +70 градус хүртэл ("өрхийн" хүрээ). Үүний зэрэгцээ тэдний үнэ ийм зэрэглэлд бүрэн тохиромжгүй эсвэл маш бага ялгаатай байж болно ( үнэ тогтоох үл ойлгогдох арга замууд!). Тиймээс та эхний "тройка" -ыг хөөцөлдөхгүйгээр эхлэгчдэд зориулсан "халаасанд" ямар ч тэмдэглэгээгээр худалдаж авах боломжтой.

Эхний гурван зуун тоон тэмдэглэгээ дууссаны дараа найдвартай байдлын бүлгүүдийг үсгээр тэмдэглэж эхэлсэн бөгөөд тэдгээрийн утгыг эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн мэдээллийн хуудсанд (Мэдээллийн хуудас шууд утгаараа "өгөгдлийн хүснэгт" гэж орчуулдаг) тайлагдсан болно.

Дүгнэлт

Тиймээс бид op-amp-ийн ажиллагааны "цагаан толгой" -ыг судалж, бага зэрэг болон харьцуулагчийг барьж авав. Дараа нь та эдгээр "үсэг" -ээс үг, өгүүлбэр, бүхэл бүтэн утга учиртай "бүрэлдэхүүн" (ажиллах схем) хэрхэн нэмж сурах хэрэгтэй.

Харамсалтай нь "Асар их агуулгыг ойлгох боломжгүй". Хэрэв энэ нийтлэлд үзүүлсэн материал нь эдгээр "хар хайрцаг" хэрхэн ажилладагийг ойлгоход тусалсан бол тэдгээрийн "чихмэл", оролт, гаралт, нөлөөллийн дүн шинжилгээг гүнзгийрүүлэх нь зүйтэй. түр зуурын хариу үйлдэл, илүү гүнзгийрүүлсэн судалгаанд зориулсан даалгавар юм. Энэ талаархи мэдээллийг одоо байгаа олон төрлийн уран зохиолд нарийвчлан, нарийвчлан тайлбарласан болно. Окхамын өвөө Уильям хэлэхдээ: "Аж ахуйн нэгжийг шаардлагатай хэмжээнээс хэтрүүлэх ёсгүй" гэж хэлдэг. Өмнө нь сайн тайлбарласан зүйлийг давтах шаардлагагүй. Залхуурах хэрэггүй, уншихад л хангалттай.

11. http://www.texnic.ru/tools/lekcii/electronika/l6/lek_6.html

Иймд зохиолчийг хүндэтгэж, чөлөө авъя Алексей Соколюк ()

Санал хүсэлт(OS) Өсгөгчийн гаралтын хэлхээнээс олшруулсан хэлбэлзлийн энергийн нэг хэсгийг түүний оролтын хэлхээнд шилжүүлэх үзэгдлийг гэнэ.

Гаралтаас өсгөгчийн оролт руу энерги шилжүүлэхэд хувь нэмэр оруулах шалтгаанууд байж болно:

A) физик шинж чанар ба дизайны онцлог хэрэглээний транзистор (гаралтын багтаамж ба индукц байгаа эсэх, багтаамж Р-Пшилжилт гэх мэт). Үүссэн үйлдлийн системийг дуудна дотоод санал хүсэлт;

в) төхөөрөмжид хүссэн шинж чанарыг өгөхийн тулд өсгөгчийн гаралтаас түүний оролт руу чичиргээг дамжуулахын тулд зохион бүтээгчийн оруулсан тусгай хэлхээнүүд. Энэ төрлийн санал хүсэлтийг нэрлэдэг гадаад санал хүсэлт.

Жагсаалтад орсон үйлдлийн системүүдийн эхний хоёр нь хүсээгүй тул дизайнер нь тэдгээрийг арилгах нэмэлт арга хэмжээ авах шаардлагатай болдог.

Өсгөгчийн гаралтаас түүний оролт руу энерги шилжих хэлхээг гэнэ санал хүсэлтийн гогцоо.

Ихэвчлэн үйлдлийн системийн хэлхээ нь зарим шугаман идэвхгүй байдаг дөрвөн туйлтдамжуулах коэффициент g, оролт нь өсгөгчийн гаралт, гаралт нь өсгөгчийн оролттой холбогдсон байна (Зураг 2.9). Ерөнхий тохиолдолд OS дөрвөлжин нь шугаман эсвэл шугаман бус байж болох ба давтамжаас хамааралтай эсвэл давтамжаас хамааралгүй дамжуулах коэффициенттэй.

Зураг 2.9 - Санал хүсэлтийн хэлхээ бүхий өсгөгч

Санал хүсэлтийн гогцоо байж болно ерөнхийөсгөгчийн бүх буюу хэд хэдэн үе шатыг хамарсан (Зураг 2.10, А, б), эсвэл орон нутгийнбие даасан каскадыг хамарсан (Зураг 2.10, б, Дамжуулах коэффициент g 1) үйлдлийн системтэй хэлхээ.

А

б

Зураг 2.10 - Санал хүсэлтийн төрлүүд

Санал хүсэлтийн хэлхээгээр дамжуулан өсгөгчийн гаралтаас гарч буй хэлбэлзэл дээр дохионы эх үүсвэрийн хэлбэлзэл нэмэгдэхэд үүссэн хэлбэлзэл нь өсгөгчийн оролт дээр үүсдэг. Үүний үр дүнд үүссэн хэлбэлзэл нь нийлбэрхоёр чичиргээ, хэрэв эдгээр чичиргээг хоёуланг нь нэмбэл үе шатанд, эсвэл ялгаанийлбэл хоёр чичиргээ үе шатнаас гарсан. Эхний тохиолдолд байдаг эерэг санал (ПОС), хоёрдугаарт - сөрөг санал хүсэлт (OOS).

Практик давхцал эсвэл фазуудын эсрэг тэсрэг байдал нь зөвхөн өсгөгч давтамжийн хязгаарлагдмал мужид л боломжтой байдаг, учир нь өсгөгчийн өвөрмөц фазын шилжилт нь давтамжтайгаар өөрчлөгддөг. Энэ нь зарим давтамжийн хувьд сөрөг байгаа санал хүсэлтийг бусад хүмүүсийн хувьд эерэг болгоход хүргэдэг. Иймээс санал хүсэлтийг сөрөг эсвэл эерэг гэж үздэг заншилтай байдаг олшруулсан давтамжийн хүрээний үндсэн хэсэгт ямар тэмдэгтэй байна(өөрөөр хэлбэл өсгөгчийн зурвасын өргөн дотор).

Тусгай санал хүсэлтийн хэлхээний тусламжтайгаар үүссэн гадаад санал хүсэлтийг энэ хэлхээ нь өсгөгчтэй хэрхэн холбогдож байгааг мэдэхийн тулд үргэлж нэг хэлбэрт хамааруулж болно.

Өсгөгчд дараах дөрвөн төрлийн санал хүсэлт байдаг (нэрийн эхний хэсэг нь санал хүсэлтийн хэлхээний гаралтыг өсгөгчийн оролттой холбох аргыг тодорхойлдог, хоёрдугаарт - санал хүсэлтийн оролтыг холбох аргыг тодорхойлдог. өсгөгчийн гаралтын хэлхээ):

- цуваа хүчдэлийн санал хүсэлт;

- зэрэгцээ хүчдэлийн санал хүсэлт;

- гүйдэл дээрх цуваа санал хүсэлт;

- зэрэгцээ гүйдлийн санал хүсэлт.

Хэрэв оролтын дохионы эх үүсвэр нь өсгөгчийн оролт ба эргэх хэлхээний гаралттай цуваа холбогдсон бол эргэх холбоог дуудна. тууштай (Зураг 2.11, А). Энэ тохиолдолд санал хүсэлтийн дохио та svөсгөгчийн оролтод оролтын дохионы цуваагаар хэрэглэнэ болон дотор.

Зэрэгцээ Санал хүсэлтийн хэлхээ нь оролтын дохионы эх үүсвэртэй зэрэгцээ холбогдсон үед эргэх холбоо үүсдэг (Зураг 2.11, б). Өсгөгчийн оролтын зэрэгцээ санал хүсэлтийн хувьд цуврал санал хүсэлтийн хувьд хүчдэл биш харин гүйдлийн алгебрийн нэмэлт (туйлшрал эсвэл эхний үе шатыг харгалзан) үүсдэг.

Тиймээс цуврал сөрөг санал хүсэлтийн үед хүчдэлийг дохионы эх үүсвэрийн хүчдэлээс хассан эргэх дохио болгон ашигладаг ба зэрэгцээ сөрөг санал хүсэлтийн үед гүйдлийг буцаах дохио болгон ашигладаг. гадаад дохионы эх үүсвэр.

a b

Зураг 2.11 - Дараалсан ( А) ба зэрэгцээ ( б) OS

Өсгөгчийн гаралт дээр санал хүсэлтийг асаах аргаас хамааран хүчдэл ба гүйдлийн санал хүсэлтийг ялгадаг. Хүчдэлийн санал хүсэлтээр өсгөгчийн гаралт, ачаалал ба санал хүсэлтийн хэлхээ нь хоорондоо зэрэгцээ холбогдсон байна (Зураг 2.12, А). Энэ тохиолдолд санал хүсэлтийн дохио нь өсгөгчийн гаралтын хүчдэлтэй пропорциональ байна. Хэрэв өсгөгчийн гаралт, ачаалал ба эргэх хэлхээг цувралаар холбосон бол (Зураг 2.12, б), дараа нь эргэх дохио нь ачаалал дамжих гүйдэлтэй пропорциональ байдаг одоогийн санал хүсэлт байдаг.

a b

Зураг 2.12 - хүчдэлийн үйлдлийн систем ( А) ба одоогийн ( б)

Гүйдэл эсвэл хүчдэлийн хувьд аль OOS явагдаж байгааг тодорхойлохын тулд дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Ачааллын богино залгааны горимд (хэзээ Р Н= 0), хүчдэлийн санал алга болж, одоогийн санал хэвээр байна. Сул зогсолт дээр (жишээ нь. Р Н® ¥), хүчдэлийн эргэх холбоо хадгалагдаж, гүйдлийн санал алга болно.

Өсгөгчийн үндсэн параметр, шинж чанарт сөрөг саналын нөлөөлөл

NFB-ийн өсгөгчийн ашигт үзүүлэх нөлөө.

Санал хүсэлтэд хамрагдсан өсгөгчийг (Зураг 2.13) өсгөгчөөр (санал хүсэлтгүйгээр) өсгөгч хэлбэрээр төлөөлж болно. К У, оролтын үед хүчдэл У, мөн дамжуулах коэффициент g бүхий дөрвөн терминалын санал хүсэлтийн сүлжээ.

Зураг 2.13 - Цуврал CNF хэлхээтэй өсгөгч

Оролт дээр дараалсан FOS байгаа тохиолдлыг авч үзье. Дараа нь хүчдэл U inдохионы эх үүсвэрийн гаралтаас өсгөгчийн оролт руу ирэх нь эргэх хүчдэлийн фазын эсрэг байна U sv. Энэ тохиолдолд хүн бичиж болно

. (2.24)

Бид (2.24) тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талыг хуваана Та гарч байна:

. (2.25)

Тэгшитгэлд (2.25) - санал хүсэлтгүйгээр өсгөгчийн хүчдэлийн өсөлт. Хандлага нь CNF хэлхээнд хамрагдсан өсгөгчийн хүчдэлийн өсөлтийг илэрхийлэх ба CFO-ийн дөрвөн терминалын хэлхээний дамжуулалтын коэффициент юм. Дараа нь тэгш байдлыг (2.25) гэж дахин бичиж болно

,

. (2.26)

Ийнхүү олж авсан илэрхийллээс харахад оролтын дараалсан FOS-ийн тусламжтайгаар өсгөгчийн хүчдэлийн өсөлт нь санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн болохыг харж болно. K U OOS, өөрийн ашгаас бага К У(өөрөөр хэлбэл, ижил өсгөгчийн хүчдэлийн өсөлт, гэхдээ CFO хэлхээгүй). Түүнчлэн, ямар төрлийн OOS гаралт дараалсан байхаас үл хамааран илэрхийлэл нь үнэн юм одоогийн байдлаарэсвэл цуврал хүчдэлээр. Бүтээгдэхүүн g К Удуудсан гогцоо олшруулалт , болон үнэ цэнэ Ф= 1 + г К У - гүн OOC. Эерэг санал хүсэлтийн хувьд санал хүсэлтийн гүнийг дараах илэрхийллээр тодорхойлно. Ф= 1 - г КУ.

Санал хүсэлтийн гүн нь санал хүсэлтийн хэлхээг нэвтрүүлэх үед өсгөгчийн ашиг хэдэн удаа өөрчлөгдөхийг харуулдаг. Хэрэв нөхцөл байдал g К У>> 1, тэгвэл өсгөгч нь гүн (зуун хувь) санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн гэж хэлдэг. Энэ тохиолдолд санал өсгөгчийн олз нь өөрийн ашгаас хамааралгүй бөгөөд зөвхөн саналын олзоор тодорхойлогддог g. Үнэхээр, g нөхцөлд К У >> 1

. (2.27)

At тууштайсанал хүсэлт одоогийн олшруулах хүчин зүйл өөрчлөгдөхгүй, учир нь энэ тохиолдолд одоогийн олшруулах коэффициент тэнцүү байна

, (2.28)

өөрөөр хэлбэл нээлттэй давталтын өсгөгчийн одоогийн ашигаас ялгаатай биш юм К И. Үүнийг дараах байдлаар тайлбарлав. Дохионы эх үүсвэр ба өсгөгчийн ачааллын параметрүүд өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд сөрөг хариу үйлдэл нь өсгөгчийн гаралтын дохионы хүчдэлийг бууруулна. Фудаа, гаралтын гүйдэл ижил тооны удаа буурдаг. Гэхдээ цуваа санал хүсэлт нь өсгөгчийн оролтын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг Фудаа (дараа харуулах болно), оролтын гүйдэл буурч, одоогийн олшруулах хүчин зүйл өөрчлөгдөхгүй.

At Зэрэгцээ сөрөг санал хүсэлт (гүйдэл ба хүчдэлийн хувьд, Зураг 2.14), хүчдэлийн өсөлт өөрчлөгдөхгүй, өөрөөр хэлбэл энэ тохиолдолд та бичиж болно.

. (2.29)

Зураг 2.14 - Зэрэгцээ CAB хэлхээтэй өсгөгч

Зэрэгцээ оролтын эргэх холбоо байгаа үед өсгөгчийн одоогийн олшруулах коэффициентийг тодорхойлох хамаарлыг гаргая.

Дотоод өсгөгчийн гүйдлийн нэмэгдэл К Итэнцүү байна:

. (2.30)

Үүнийг харгалзан үзвэл , бид авдаг

. (2.31)

Ямар төрлийн сөрөг гаралтын санал параллель байхаас үл хамааран үр дүнгийн илэрхийлэл хүчинтэй болохыг харуулж болно одоогийн байдлаарэсвэл зэрэгцээ хүчдэлээр.

Өсгөгчийн оролт гаралтын эсэргүүцэлд NFB-ийн нөлөөлөл.

Санал хүсэлт нь өсгөгчийн оролт ба гаралтын эсэргүүцэлд ихээхэн нөлөөлдөг.

Оролтын эсэргүүцэлСанал хүсэлт бүхий өсгөгч нь санал хүсэлтийн хэлхээ нь өсгөгчийн оролттой хэрхэн холбогдсоноос хамаардаг бөгөөд гаралттай хэрхэн холбогдож байгаагаас хамаардаггүй. гаралтын эсэргүүцэлэсрэгээр, санал хүсэлтийн хэлхээг өсгөгчийн гаралттай холбох аргаас хамаарах ба энэ өсгөгчийн оролттой холбох аргаас хамаарахгүй.

Нөлөөлөл хэрхэн илэрч байгааг харцгаая төрөл бүрийн OOS асаалттай өсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл.

Үр нөлөөг тодорхойлох тууштайөсгөгчийн оролтын эсэргүүцлийн талаархи санал хүсэлтийг бид Зураг 2.13-т үзүүлсэн хэлхээг ашиглана. Хэлхээний шинжилгээ нь тодорхойлох илэрхийлэл болохыг харуулж байна оролтын эсэргүүцэлцуваа санал бүхий өсгөгч нь хэлбэртэй байна

(2.32)

Хаана R in- OOS-гүй өсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл;

К У- зурвасын өргөн дотор (дунд мужид) санал хүсэлтгүйгээр өсгөгчийн хүчдэлийн өсөлт.

Сүүлийн илэрхийллээс харахад цуваа эргэх үед өсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл (1) -ээр нэмэгддэг. + g К У) нэг удаа.

Гэсэн хэдий ч өсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл нь ихэвчлэн нарийн төвөгтэй шинж чанартай байдаг тул NOS-ийн оролтын эсэргүүцэлд үзүүлэх нөлөөг бүрэн үнэлэхийн тулд сүүлчийнх нь нарийн төвөгтэй хэлбэрээр бичигдсэн байх ёстой.

. (2.33)

Үр нөлөөг тодорхойлох ЗэрэгцээӨсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл дээр бид 2.14-р зурагт үзүүлсэн хэлхээг ашигладаг. Хэлхээний шинжилгээ үүнийг харуулж байна зэрэгцээ FOS буурдагөсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл, учир нь энэ төрлийн OOS нь өсгөгчийн оролтын эсэргүүцэлтэй байдаг. R inэсэргүүцэл зэрэгцээ холбогдсон мэт R sv.

Үр нөлөөг тооцоолохын тулд ЗэрэгцээӨсгөгчийн оролтын эсэргүүцэл дээрх OOS нь дараах илэрхийллийг ашиглана.

, (2.34)

эсвэл ерөнхийдөө илэрхийлэл

. (2.35)

Тиймээс OOS нь өсгөгчийн оролтын эсэргүүцлийн утгыг хянах боломжийг олгодог бөгөөд хангалттай өндөр (хэдэн зуун кОм - хэдэн арван MΩ) - цуваа OOS, хангалттай бага (аравны нэг - мянган ом) - параллель байх боломжийг олгоно. OOS оролтын эсэргүүцэл.

Өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцэл нь санал хүсэлтийн дохиог хэрхэн хүлээн авахаас ихээхэн хамаардаг. Хэрэв хүчдэлээр арилгавал гаралтын эсэргүүцэл буурч, гүйдэлтэй бол нэмэгдэнэ.

Өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцэл дээр хүчдэлийн хариу үйлдэл үзүүлэх нөлөөг тооцоолохын тулд дараах илэрхийллийг ашиглана.

, (2.36)

Хаана R гарч- OOS-гүй өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцэл.

Дамжуулах зурвасын гаднах давтамжийн муж дахь өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд дараах илэрхийллийг ашиглана уу.

. (2.37)

Сүүлчийн илэрхийллээс харахад өсгөгч рүү хүчдэлийн санал хүсэлтийг оруулсан болно бууруулдагтүүний гаралтын эсэргүүцэл Фнэг удаа.

Хүчдэлийн хариу үйлдлийн физик утга нь дараах байдалтай байна. Аливаа OOS нь санал хүсэлтийг хүлээн авахад ашигладаг параметрийн утгыг өөрчлөхгүй байхыг хичээдэг. Тиймээс гадны эвдрэлийн нөлөөн дор хүчдэлийн санал хүсэлт, ялангуяа гаралтын гүйдэл өөрчлөгдөх үед өсгөгчийн гаралтын хүчдэлийн утгыг өөрчлөхгүй байх хандлагатай байдаг. Энэ нь түүний гаралтын эсэргүүцлийг багасгахтай тэнцүү юм.

Байгаль орчинд нөлөөлөх байдлын үнэлгээ одоогийн байдлаарэлектрон өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцэл дээр илэрхийллийн үндсэн дээр хийгддэг

эсвэл тус тус

(2.39)-аас харахад одоогийн санал хүсэлтээр өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцэл нэмэгддэг.

Тиймээс санал хүсэлтийг нэвтрүүлэх нь өсгөгчийн гаралтын эсэргүүцлийг зориудаар өөрчлөхөд ашиглаж болох бөгөөд маш бага (зуун Ом) эсвэл маш том (хэдэн зуун кОм - хэдэн арван MΩ) гаралтын эсэргүүцэл бүхий өсгөгчийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. Хүчдэлийн санал хүсэлтийг ашиглах үед өсгөгч нь хамгийн тохиромжтой хүчдэлийн эх үүсвэрт ойртдог бөгөөд гаралтын дохио нь янз бүрийн ачааллын эсэргүүцэлтэй бага зэрэг өөрчлөгддөг. Одоогийн санал хүсэлт нь ачааллын гүйдлийг тогтворжуулж, өсгөгчийг хамгийн тохиромжтой гүйдлийн эх үүсвэрт ойртуулдаг.

NFB-ийн шугаман бус гажуудал ба өсгөгчийн далайцын шинж чанарт үзүүлэх нөлөө.

Өмнө нь цуврал OOS нь хүчдэлийн өсөлтийг бууруулж, улмаар далайцын шинж чанарын налууг бууруулдаг болохыг олж мэдсэн (Зураг 2.15). Цуваа санал хүсэлтийг өсгөгч рүү оруулах нь хүргэж байгааг зургаас харж болно өргөтгөлтүүний динамик хүрээ ( ) ба to буурахшугаман бус гажуудлын хэмжээ.

Зураг 2.15 - Санал хүсэлтийн хэлхээ байгаа үед өсгөгчийн далайцын шинж чанарын өөрчлөлт

Хэрэв хүчдэл Та гарч байна 2 (Зураг 2.15) - өсгөгчийн гаралтын хамгийн дээд хүчдэл бөгөөд үүнийг шугаман төхөөрөмж гэж үзэх боломжтой - OOS-гүй өсгөгч ба OOS-тэй өсгөгчийн хувьд ижил байх ёстой (үүнийг хүлээн зөвшөөрч болно, учир нь утга Та гарч байна 2 нь голчлон ашигласан идэвхтэй элементийн параметрүүд болон цахилгаан тэжээлийн хүчдэлээс хамаарна), дараа нь бид бичиж болно

,

(2.12)-ын дагуу нээлттэй давталтын өсгөгчийн шугаман бус гажуудлыг томъёогоор тооцоолж болно.

,

өндөр гармоникуудын эквивалент нийт хүчдэл хаана байна.

Өсгөгч рүү цуврал OOS хэлхээг нэвтрүүлэх нь өсгөгчийн гаралтын хүчдэл буурахад хүргэдэг. , улмаар энэ хүчдэлийн гармоник бүр, д Фудаа, өөрөөр хэлбэл та бичиж болно

(2.41)-ээс үзэхэд CNF-тэй өсгөгч дэх гаралтын хүчдэлийг CNF-гүй өсгөгчтэй ижил түвшинд байлгахын тулд оролтын хүчдэлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байна. Фнэг удаа. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн тогтмол хүчдэлийн гаралтын хүчдэл дэх эхний гармоникийн далайц мөн нэмэгдэх болно. Фнэг удаа. Дараа нь хүн бичиж болно

. (2.42)

Тиймээс өсгөгчийн танилцуулга тууштай OOS зөвшөөрнө өргөжүүлэхтүүний динамик хүрээ ба буурахгармоник гажуудал (шугаман бус гажуудлыг багасгах) ойролцоогоор 1 + г К Унэг удаа.

Хүрээлэн буй орчны санал хүсэлтийн өсгөгчийн давтамж ба фазын шинж чанарт үзүүлэх нөлөө.

Өмнө нь өсгөгчийн янз бүрийн параметрүүдэд санал хүсэлтийн нөлөөллийг шинжлэхдээ бид өсгөгчийн олз К Уба NFB хэлхээний ашиг g нь бодит байна (өөрөөр хэлбэл NFB-ийн нөлөөллийг нэвтрүүлэх зурвасын давтамж дээр үнэлэв). Гэсэн хэдий ч, § 2.1.3.2-т үзүүлсэн шиг, ашиг нь нэвтрүүлэх зурвасын гадна төвөгтэй байдаг.

Ерөнхий тохиолдолд CNF хэлхээний дамжуулах коэффициент нь бас төвөгтэй байж болно. Энэ нь жинхэнэ өсгөгч нь өсгөсөн дохионд нэмэлт фазын шилжилтийг үргэлж оруулдаг гэсэн үг бөгөөд тэдгээрийн утга нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн параметрүүд, өсгөгчийн хэлхээ, олшруулсан давтамжийн хүрээнээс хамаарна. Эдгээр фазын шилжилт нь өсгөгчийн хэлхээнд реактив элементүүд болон идэвхтэй төхөөрөмжүүдийн (жишээлбэл, транзистор) инерцийн шинж чанараас шалтгаална.

Дээрх шалтгааныг харгалзан (2.26) илэрхийллийг дараах хэлбэрээр бичнэ.

, (2.43)

Хаана (ж руу- гаралтын хоорондох фазын өнцөг ба оролтын хүчдэлөсгөгч);

(j g - эргэх хэлхээний гаралт ба оролтын хүчдэлийн хоорондох фазын өнцөг).

Ихэвчлэн нарийн төвөгтэй шинж чанарыг давтамж, өөрчлөлтөөс бага хэмжээгээр харгалзан үздэг

Аливаа давтамжийн хувьд давталтын олз нь бодит сөрөг утга (фазын тэнцэл);

Энэ давтамж дахь давталтын олзын утга нь нэгдэл (далайцын тэнцвэр) -ээс их буюу тэнцүү байна.

Нэг үе шаттай өсгөгчийн хувьд давтамжийн хүрээний ирмэг дээр өсгөгчийг өөрөө өдөөхөөс айхгүйгээр нэлээд гүнзгий санал хүсэлтийг ашиглах боломжтой байдаг. Үүний зэрэгцээ олон үе шаттай өсгөгч (ихэнх тохиолдолд практикт ашигладаг) нь өөрийгөө өдөөхөөс урьдчилан сэргийлэх нэмэлт арга хэмжээ авах шаардлагатай. Энэ нь ялангуяа өргөн зурвасын өсгөгчийн хувьд чухал юм.

Зураг 2.17-д санал хүсэлтгүйгээр нэг үе шаттай өсгөгчийн давтамжийн хариу үйлдлийн жишээг үзүүлэв ( К У(w)) болон OOS хэлхээнд хамрагдсан ижил өсгөгч ( К Уок(w)). Каскад нь OOS хэлхээгээр бүрхэгдсэн үед хүчдэлийн өсөлт буурахын зэрэгцээ өсгөгчийн зурвасын өргөн өргөжиж байгааг зургаас харж болно. OOS бүхий нэг шатлалт өсгөгчийн нэвтрүүлэх зурвасын таслах давтамжийг илэрхийллээс тодорхойлно.

, (2.45)

Зураг 2.17 - Өсгөгчийн зурвасын өргөнд CNF-ийн нөлөөллийн зураг

Дээр дурдсан зүйлийг нэгтгэн дүгнэхэд давтамжаас хамааралгүй санал хүсэлтийг нэвтрүүлэх нь өсгөгчийн давтамжийн шинж чанарыг сайжруулж, зурвасын өргөнийг өргөжүүлж, өгөгдсөн давтамжийн хүрээнд давтамжийн гажуудлыг бууруулахад тусалдаг болохыг бид тэмдэглэж байна. Үүнээс гадна хүчдэлийн эргэх холбоо нь өсгөгчийн гаралтын хүчдэл ба хүчдэлийн өсөлтийг тогтворжуулах, гүйдлийн санал хүсэлт нь гаралтын гүйдлийг тогтворжуулах боломжийг олгодог.