تقویت کننده عملیاتی Op-Amp

  • امتیاز:
  • 4.8
  • از
  • 5
  • تعداد رای:
  • 24
  • تعداد بازدید:
  • 1007

تقویت کننده های عملیاتی که به اختصار op-amp نامیده می شوند تقویت کننده های هستند که ضریب تقویت ولتاژ بسیار بزرگی دارند، بنابراین اگر به ورودی های آن اختلاف پتانسیل بسیار کوچکی اعمال شود، در خروجی آن ولتاژ بسیار بزرگی به وجود می آید. در عمل ، تقویت کننده وارد ناحیه اشباع می شود و به صورت غیر خطی عمل می کند. در صورتی که op-amp به عنوان یک تقویت کننده خطی مورد استفاده قرار گیرد ، ضریب تقویت کل تقویت کننده موردنظر به روش های مختلف قابل کنترل خواهد بود.این تقویت کننده ها از نظر اقتصادی ارزان قیمت هستند و از مزایایی چون کوچک بودن ابعاد ، قابلیت اطمینان بالا و پایداری حرارتی خوب برخوردارند.

نماد و شکل ظاهری OpAmp:

با توجه به نماد استاندارد ، OpAmp دارای دو پایه ورودی منفی و ورودی مثبت و یک پایه خروجی است. دو ولتاژ DC متقارن ( یکی مثبت و دیگری منفی Vcc ) تغذیه تقویت کننده را برعهده دارند. در مدار های پیچیده ، جهت سادگی در رسم مدار ، معمولا خطوط تغذیه را رسم نمی کنند. یک تقویت کننده عملیاتی ایده آل بایستی شرایط زیر را دارا باشد.: ۱) مقاومت ورودی آن بی نهایت باشد (Ri= ∞). ۲) مقاومت خروجی آن صفر باشد (Ro= O). ۳) گین ولتاژ حلقه باز آن بی نهایت باشد (Av= -∞). ۴) عرض باند آن بی نهایت باشد (BW= ∞). ۵) هنگامی که اختلاف ولتاژ در ورودی صفر است، ولتاژ خروجی نیز صفر باشد. ۶) منحنی مشخصه آن با درجه حرارت تغییر نکند. تقویت کننده های عملیاتی اکثراً بصورت مدار مجتمع ساخته می شوند.

بلوک دیاگرام مدار داخلی تقویت کننده عملیاتی:

تقویت کننده های عملیاتی تعداد قطعات الکترونیکی زیادی دارند و به صورت های مختلف و پیچیده ساخته می شوند. در مجموع بلوک دیاگرام یک تقویت کننده عملیاتی از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: الف) طبقه ورودی ( تقویت کننده تفاضلی) ب) طبقه میانی ( تقویت کننده ولتاژ) پ) طبقه خروجی ( تقویت کننده توان خروجی ) به صورت کلی در این تقویت کننده تفاضل ولتاژ بین دو پایه ورودی تقویت شده و در خروجی ظاهر می شود. حال با استفاده از این تقویت کننده در مداراتی می توان از آن به صورت مقایسه کننده و یا تقویت کننده تفاضلی و … استفاده کرد. مدار داخلی OpAmp از تعدادی ترانزیستور و مقاومت تشکیل شده که این مدارات بلوک دیاگرام های بالا را می سازند.