Лекция об операционных усилителях

Основные темы

• Правильный подбор номиналов резисторов
• Грамотное запитывание операционного усилителя
• Гистерезис
• Различие между операционным усилителем и компаратором
• Базовые способы и нюансы подключения
• Варианты использования в радиолюбительской практике
• Практические эксперименты

О курсе ремонта ноутбуков

• Ведущие инженеры сервисов Ноутбук 1 и ассоциации сервисных центров создали курс онлайн-обучения ремонту ноутбуков
• Курс подойдет для начинающих и действующих мастеров
• Без необходимости длительной самостоятельной наработки опыта
• В курсе включены шаблоны действий, практика пайки, секреты и лайфхаки
• Действует скидка до 40% на курс
• Подробная консультация доступна по ссылке под видео

Операционные усилители

Основное значение

• Первоначально разработаны для выполнения арифметических операций: сложение, вычитание, интегрирование, дифференцирование и т.д.
• Выпускаются в 3-х корпусах: 8-ножечный DIP, SMD для поверхностного монтажа, круглый металлический
• Возможны варианты с 1, 2 или 4 элементами в одном корпусе
• Внутренняя схема состоит из транзисторов и резисторов, иногда конденсаторов и диодов
• Обозначение на схемах: треугольник с двумя входами и одним выходом, часто V+ и V-

Входы

• Прямой (неинвертирующий) и инверсный (инвертирующий)
• Прямой вход обозначается знаком «плюс», инверсный – знаком «минус»
• Усиление разницы напряжений между входами

Отличие от транзисторов

• У транзисторов коэффициент усиления зависит от ряда факторов: напряжение питания, нагрев, заводские характеристики
• Операционные усилители имеют стабильный и гораздо больший коэффициент усиления
• Высокое входное сопротивление, возможность усиления слабых сигналов
• Усиление в рамках напряжения питания

Коэффициент усиления

• Определяется обвязкой (дополнительными пассивными элементами)
• Классическая схема подключения с осциллограммами
• Формула для расчёта коэффициента усиления
• Операционник может усилить минимально 45 микровольт при питании 9в и коэффициенте усиления 200000 единиц

Выбор номиналов резисторов

• Влияют на помехоустойчивость, нелинейность и уровень шума
• Низкие номиналы увеличивают потребление, большие снижают входное сопротивление
• Зависимость от желаемой полосы пропускания схемы
• Стабильные элементы системы для фиксированного коэффициента усиления

Питание операционного усилителя

• Однополярное или разнополярное питание (симулируемое двумя батарейками или трансформатором)
• Объяснение разницы
• Пример схемы питания от сети 220в

Практический эксперимент

• Подключение операционного усилителя (LM348N)
• Объяснение однополярного и двухполярного питания
• Пример работы схемы с синусоидой

Инвертирующий и неинвертирующий усилители

• Примеры схем и расчёт коэффициентов усиления
• Важность полярности сигнала для разных типов подключения
• Пример использования в гитарном предусилителе

Повторитель (буфер) напряжения

• Принцип работы
• Используется для усиления тока, сохранения частотных характеристик

Работа с постоянным током

• Примеры работы схем
• Выходное напряжение пропорционально входному

Операционный усилитель как компаратор

• Пример работы схемы
• Пороги переключения и гистерезис
• Преимущества использования специализированных компараторов
• Пример использования компаратора и анализа на реальной схеме

Гистерезис

• Принцип работы в схеме
• Пример графического объяснения гистерезиса
• Использование в автоматических системах управления

Практическая часть

• Примеры использования операционника с компаратором
• Примеры правильного подключения для минимизации погрешностей

Заключение

• Повторитель на операционном усилителе в электронике
• Примеры применения: фильтр нижних частот, защита частотных характеристик

Новая рубрика - "Нечаянное просвещение"

• Связь между рекой Гудзон и миссис Хадсон

Призыв к подписке и поддержке

• Подписка на канал, написание комментариев, постановка лайков или дизлайков
• Поддержка канала через материальные пожертвования и ссылки в описании