Analisar circuitos Noninverting Op Amp

Use circuitos op amp construir modelos matemáticos que predizem do mundo real behavior.The usos matemáticos para processamento de sinal incluem amplificação noninverting e invertendo. Uma das mais importantes aplicações de processamento de sinal de amplificadores operacionais é fazer com que sinais fracos mais alto e maior.

Analisar um circuito de op amp noninverting básica

O exemplo a seguir mostra como o feedback afeta o comportamento de um circuito de op amp input-output. Considerar este circuito de amostra, o que mostra a primeira entrada ligada à entrada não inversora. Tem um caminho de retorno do circuito de saída que conduz à entrada inversora.

A fonte de tensão v_S liga-se a entrada de não inversão v_P:

Você tem que primeiro encontrar a tensão na entrada inversora para que você possa descobrir como as tensões de entrada e saída estão relacionados. Aplicar a lei das correntes de Kirchhoff (KCL) no nó A entre as resistências R₁ e R₂.

Lembre-se que a lei atual de Kirchoff (KCL) diz que a soma das correntes de entrada é igual às correntes de saída.

Aplicando KCL dá-lhe:

No lado da saída do amplificador operacional, a corrente de inversão Eu_N é igual a zero porque têm resistência infinita na entrada inversora. Isto significa que toda a corrente que passa através da resistência R₂ deve passar por resistor R₁. Se a corrente é o mesmo, R₁ e R₂ devem ser ligados em série, dando-lhe

porque resistores R₁ e R₂ são ligados em série, você pode usar divisão de tensão. divisão de tensão dá-lhe a relação de tensão entre a entrada inversora v_N e de saída v_O:

A entrada inversora v_N e entrada de não inversão v_P são iguais para amplificadores operacionais ideais. Então aqui está a ligação entre a fonte de tensão de entrada v_S e tensão de saída v_O:

Tem agora a relação entre a saída de tensão para a fonte de entrada:

Você acabou de fazer a tensão de entrada v_S maior, certificando-se a razão dos dois resistores é maior do que 1. Para tornar o sinal de entrada mais alto, a resistência de realimentação R₂ deve ter um valor maior do que a resistência de entrada R₁. Pedaço de bolo! Por exemplo, se R₂ = 9 k # 937- e R1 = 1 k # 937-, então você tem a seguinte tensão de saída:

Você amplificado a tensão de entrada por dez. Impressionante!

Analisar um amplificador operacional não inversor único: um seguidor de tensão

Um caso especial de não inversão do amplificador seguidor de tensão é a, em que a tensão de saída no passo seguinte de bloqueio com o que o sinal de entrada é. No seguidor de tensão mostrado aqui, o SV é ligado ao terminal de não inversão.

Você pode expressar essa idéia como

Você também ver que a saída v_O é ligado ao terminal inversor, assim

Um amplificador operacional ideal tem igual noninverting e tensão inversora. Isto significa que as duas equações anteriores são iguais. Em outras palavras

Você também pode ver o seguidor de tensão como um caso especial do amplificador não inversor com um ganho de 1, porque o resistor de realimentação R₂ é zero (um curto-circuito) e a resistência R₁ é infinito (circuito aberto):

A tensão de saída v_O é igual à tensão da fonte de entrada v_S. O ganho de tensão é uma em que a tensão de saída segue a tensão de entrada. Mas um pedaço de arame dá um ganho de 1, também, para que o que é bom neste circuito? Bem, o seguidor de tensão fornece uma maneira de montar dois circuitos separados sem tê-los afetam uns aos outros.

Quando eles afetam uns aos outros de uma forma ruim, isso é chamado de carregamento. Um seguidor de tensão resolve o problema de carregamento.