Rakendus elektroonika(2)spikk (1)

Operatsioon võimendid: Operatsioon võimendid on integraalselt teostatud universaalsed võimenduselemendid, mida võib kasutada väga mitmeti, sõltuvalt lisatud elementidest. Operatsioon võimendil on kaks väljundit, üks väljund ja teda toidetakse kahe polaarse sümeetrilise pingega (+, - maa suhtes). Plussiga tähistatud sisendit loetakse mitte inventeerivaks sisendiks ja sinna antav signaal tekkitab väljundis samafaasilise signaali. – tähistatud sisendit loetakse inventeerivaks sisendiks ja sinna antud signaal tekitab väljundis vastasfaasilise signaali. Op võimendi on alalispinge võimendi, seetähendab tema võimendus sageduse alumine piir on 0. see omadus tingib omakorda võimendi sees otsese sidestuse kasutamise ja vajaduse sümeetrilise toitepinge järele. Op võimendi võimendus tegur on väga suur vähemalt 20 000- 1 000 000 korda. Ja seetõttu kasutatakse tema kasutamisel negatiivset tagasisidet, mis võimaldab kujundada täpsemalt võimendi omadusi. Kui anda mitte inventeerivasse sisendisse üsnagi väike sisend pinge (näiteks 10mV), siis läheb väljund positiivsesse küllastusse, kus väljund pinge on ligilähedane positiivse toitepingega, kui aga anda sama pinge inveneerivasse sisendisse, siis tekkib väljundis negatiivne küllastus, kus väljundpinge on ligilähedane negatiivse toitepingega. Kasutatava toitepinge väärtus määrab ühtlasi maksimaalse väljund pinge amplituudi. Sageli vaadeltakse Op võimendit ideaalse võimendus elemendina, mille sisend takistus on lõppmata suur (tegelikult 10Kohmist-10Mohmini väljund takistus 0 tegelikult mõnest ohmist mõne kümne ohmini, võimendustegur lõppmata suur tegelikul 20 000- 1 000 000, tema sagedus riba eeldatakse olevat lõppmata lai, tegelt alumine sagedus piir on 0, ülemine sagedus piir sõltub aga Op võimendi tüübist ja on mõne kümnest kilohertsis mõne kümne megahertsini). Valmistatakse erineva element baasiga Op võimendeid ja sellest tulenevalt võivad olla Op võimendite omaduse ka küllalt erinevad. Ühesugune kõigile Op võimenditele on aga nende plokkskeem ja mingil määral ka sisendaste.
Diferentsiaal lülitus on lülitus, mis võimaldab eri sisendite erinevat toimet, seetähendab, on võimalik mitte inventeeriv sisend ja inventeeriv sisend. Vahevõimendi on see element, mis tagab Op võimendile suure võimendus teguri. Lõppvõimendi tagab Op võimendile väikese väljund takistuse ja nõutava väljund voolu väärtuse. Reeglina sisaldab lõpp võimendi ka kaitselülitust, mis väldib võimendi riknemist väljundi lühise korral. Selleks et Op võimendi sisendtakistus oleks võimalikult suur kasutatakse sisend astmetes kas välja transistore, või emitteri järgureid. Dif. võimendi skeem on järgmine:
Diferentsiaal võimendi võimendus astmed on omavahel sidestatud ühise emitter takistuse kaudu, kui me anname esimesse sisendisse positiivse signaali, siis hakkab suurenema VT1 kollektori vool ja ka vool läbib emitter takistuse. Emitter takistusel tekkib pingelang, mille pluss on suunatud VT2 emitterile, see on samaväärne teise transistori sisendpinge vähenemisega, ning see toob kaasa teise transistori kollektor voolu vähenemise ja väljund pinge tõusu. Järelikult on esimese sisendi toime mitte inventeeriv, sest sisend pinge suurendamine , seal, toob kaasa väljund pinge suurenemise. Andes pinge teise sisendisse, tekkitab see teise transistori kollektor voolu suurenemise, see aga omakorda vähendab kollektor pinge, järelikult on teisse sisend toime inventeeriv. On oluline, et sisend signaalide puudumisel oleks väljund pinge 0. Kollektor pinged on tavaliselt aga ikkagi tööpunktiga määratud ja kui kasutaks tavalist otsese sidestusega võimendust, siis me ei saa kuidagi väljund pinget nulliks. Kui aga kasutada sümeetrilist toidet, seetähendab kahte toite allikat, siis on lülituselementide sobiva valiku korral võimalik saada olukord, et sisend signaalide puudumisel on väljund pinge, maa suhtes, 0. Kuna Op võimendi on põhimõtteliselt alalispinge võimendi, siis esineb seal nähtus nimega triiv . Triivi all mõistetakse väljund signaali muutust, mille põhjuseks ei ole mitte sisend signaali muutus vaid mingi muu põhjus. Väljundis ei ole aga mitte kuidagi võimalik eristada kas signaali muutuse põhjuseks on sisend signaal või mingi muu. Praktiliselt on suuremateks triivi põhjusteks temperatuuri ja toite pingete muutused. Vaadeldavad lülituses toovad need muutused kaasa kollektor vooli muutusi. Kui meil ühel nimetatud võimalusel suureneb meil esimese astme kollektor vool siis peaks suurenema ka väljund pinge (mitte inventeeriv toime). Kuid kui samal ajal tekkib ka teises transistoris, siis püüab see hoopiski väljund pinget vähendada, need toimed kompenseerivad teine teist ja praktiliselt triiv kaob. Op võimendeid iseloomustatakse terve rea parameetritega: 1.Toitepinge- See on kahepolaarne toitepinge, mille korral on tagatud tehnilistes andmetes antud parameetrid . Eri tüüpi Op võimenditel on toitepinge vahemikus 3-200V. Reeglina töötavad Op võimendid ka madalama pingega aga see toob kaasa parameetrite muutusi. 2. Tarbitav vool- See on tarbijate tarbitav vool normaal töö reziimis. Tarbitava voolu väärtus sõltuv koormus takitstusest ja väljund voolust . 3.Suurim lubatav sisendpinge- Võidakse anda kas ühe sisendi suhtes või sisendite vahelise pingena, enamasti on tema väärtus võrdne toitepingega. 4.Nihke pinge- Nihke pinge all mõistetakse väljund pinge erinevust 0st kui sisend pinged on nullid . Parameetrina antakse nihkepinge sisendi suhtes ja ta on kujuteldav sisend pinge, mille toimel väljund pinge nihe muutub nulliks. Nihke pinge väärtus sõltub Op võimendi tüübist ja on vahemikus 0,01-6mV. Mõnedel Op võimenditel on ette nähtud võimalus reguleerida nihke pinget nulliks väljast poolt lisatava potensiomeetriga. 5.Sisend takistus- Kasutatakse kahesugust sisend takistuse mõistet: Sisend takistus erinevus signaalile: see on siis kui signaal antakse sisendite vahele. Sisend takistus ühissignaalile: See on olukorras kus mõlemasse sisendisse antakse samasugune signaal maa suhtes. 6.Pinge võimendus tegur- See on väljund ja sisendpinge suhe, mida tagab antud Op võimendi. Mõnikord antakse pinge võimendus ühikutes V/mV kohta (vastavalt väljund/sisendpingele). 7.Väljund pinge suurim amplituud