Anplifikadore operazional

Wikipedia(e)tik
Hona jo: nabigazioa, Bilatu
741 anplifikadore operazionala TO-5 metalezko kapsulatuduna.

Anplifikadore operazionala zirkuitu elektroniko bat da, normalean zirkuitu integratu bezala aurki dezakeguna. Bi sarrera eta irteera bat dauzka. Gainera, irteera sarrerako tentsioen kendurarekiko proportzionala da baldin eta gune linealean lan egiten badu. Proportzio horrek irabazia du izena, eta irteerako tentsioa horrela idatz daiteke: Vout = G·(V+ − V)

Lehenengo anplifikadore operazional monolitikoa 1960ko hamarkadakoa da, Bob Widlarrek diseinatutako Fairchild μA702 (1964) izenekoa. Ondoren, Fairchild μA709 (1965) anplifikadorea atera zuten, baita Bob Widlarrek deiseinatutakoa. Geroago, Fairchild μA741 (1968) anplifikadorea merkaturatua izan zen, David Fullagarrek diseinatutakoa eta teknologia bipolarrean oinarritutakoa.

Lehenengo anplifikadore operazionalak eragiketa matematikoak (batuketa, kenketa, biderketa, zatiketa, integrazioa, deribazioa, eta abar) egiteko erabili zituzten kalkulagailu analogikoetan.

Anplifikadore operazional idealak irabazi infinitua, sarrerako inpedantzia infinitua, irteerako inpedantzia nulu, erantzute denbora nulu eta ez daukate zaratarik. Gainera, sarrerako inpedantzia infinitu hartzen denez, sarrerako korronteak nuluak direla esaten da.

Notazioa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Anplifikadore operazionalen ikurra ondorengoa da:

A.O.ren ikurra

Terminaleen izenak:

  • V+: sarrera ez-inbertsorea
  • V-: sarrera inbertsorea
  • VOUT: irteera
  • VS+: elikadura positiboa
  • VS-: elikadura negatiboa

Elikadurako terminalen notazioa alda daiteke Anplifikadore Operazionalaren teknologiaren arabera. MOSFET transistoreez egina badago VDD eta VSS BJT transistoreez egina badago berriz, VCC eta VEE.

Oro har, zirkuituen marrazkietan, elikadurako terminalak ez ohi dira marrazten zirkuitua argiago ikus dadin. Horrexegatik, kontuz ibili behar da ze marrazturik ez egoteak ez du esan nahi elikatu behar ez direnik.

Konfigurazioak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Konparadorea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Tentsio konparadorea.

Atzeraelikadurarik gabeko konfigurazio bat da. Bi sarreren tentsioak konparatu eta irteera jakin bat ematen du emaitzaren arabera:

 V_{out} = \left\{\begin{matrix} V_{S+} & V_1 > V_2 \\ V_{S-} & V_1 < V_2 \end{matrix}\right.

Jarraitzailea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Tentsio jarraitzailea.

Sarreretan zein irteeran tentsio berdina duen zirkuitua da.

Buffer bezala erabiltzen da, karga efektuak edo inpedantziak finkatzeko (inpedantzia handiko elementu bat inpedantzia txikiko batekin konektatzean edo alderantziz)

V_{out} = V_{in}

Z_{in} = \infty

Inbertsorea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Anplifikadore inbertsorea.

  • Irteerako tentsioa:

V_+ = V_- = 0 \!

{ I_1 } = { I_{in} } + { I_2 } \!

{ I_{in} }  = 0 \Rightarrow { I_1 } = { I_2 }\!

{ I_1 } = \frac{ V_{in} - 0}{R_{in}} = \frac {0 - V_{out}}{R_f} \Rightarrow V_{out} = - \frac{R_f}{R_{in}} V_{in} \!

  • Tentsio irabazia:

G = \frac{V_o}{V_{in}} = -\frac{R_f}{R_{in}} \!

  • Sarrerako inpedantzia:

Z_{in} = R_{in} \!

Ez-inbertsorea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Anplifikadore ez-inbertsorea.

Sarrerako tentsioa operazionalaren pin positiboan jartzen da. Operazionalaren irabazia oso handia da. Horrez gain, pin positiboaren eta negatiboaren tentsioak berdinak dira (masa birtualaren printzipioa dela-eta), eta pin negatiboaren tentsioa jakinda, irteerako eta sarrerako tentsioen erlazio matematikoa kalkulatu daiteke.

  • Tentsio irabazia:

G = \frac{V_o}{V_{in}} = (1+\frac{R_2}{R_1})

  • Sarrerako inpedantzia:

Z_{in} = \infty

Batutzaile inbertsorea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

n sarrerako batutzaile inbertsorea.

  • Irteera inbertituta dago. Hau da, sarrerako tentsioa positiboa bada irteerakoa negatiboa, eta negatiboa bada irteera positiboa.
  • R1, R2,... Rn erresistentzia independenteentzako:
    • V_{out}=-R_f(\frac{V_1}{R_1}+\frac{V_2}{R_2}+...+\frac{V_n}{R_n})
  • Erresistentzia guztiek balio bera izango balute adierazpen matematikoa sinplifikatuko litzateke.

Kentzailea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Anplifikadore kentzailea. R1,R2,R3,R4 erresistentzia independenteentzako:

    •  V_{out} = V_2 \left( { \left( R_3 + R_1 \right) R_4 \over \left( R_4 + R_2 \right) R_1} \right) - V_1 \left( {R_3 \over R_1} \right)

Integratzailea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Anplifikadore integratzailea.

  • Vin seinalea integratu eta inbertitzen du. Vin eta Vout denboraren menpekoak dira.
  •  V_{out} = \int_0^t - {V_{in} \over RC} \, dt + V_{{out}_{hasierakoa}}
    • Vouthasierakoa irteeran integratu aurretik zegoen tentsio da.

Deribatzailea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Anplifikadore deribatzailea.

  • Seinalea denborarekiko deribatzen eta inbertitzen du.
  •  V_{out} = - R C \, {d V_{in} \over dt}
  • Zirkuitu hau iragazki elektroniko bezala ere erabiltzen da.

Beste erabilpenak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Anplifikadore operazional Aldatu lotura Wikidatan