Bir opamp'ın arkasındaki gerçek devre nedir?

19

Bu yüzden, ilk yıl EE öğrencisi ve ben op-amp'leri öğrendim. İdeal modeli anlıyorum ve nasıl analiz edeceğimizi biliyorum ve onların arkasındaki fikri / içlerinde gösterilen devreyi anlıyorum. Dışında, bu gerçek devre değil, bağımlı bir kaynağı var. Benim sorum, aslında bir op-amp'in içinde ne var? Bağımlı kaynağı gerçek kaynaklarla değiştirseydik ne görürüz? (Sanırım bu daha çok 'Gerçekten bağımlı kaynaklar nedir?' Hakkında bir soru.). Her yerde aradım ve hep aynı cevabı buluyorum 'Bağımlı kaynaklar bir devreyi modellemek için faydalı araçlardır'. Ama gerçekten ne bunlar?

operational-amplifier circuit-analysis analog

— Mahmud Assamaray
kaynak

1

Hatta en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier 741 şemasına sahiptir.

— Dmitry Grigoryev

49

İşte yapabileceğiniz 35 dolarlık bir kit , bu da ayrık 13 2N3904 ve 7 2N3906 transistörleri kullanarak 741 op-amp'e eşdeğer. Cihazın sekiz pimini temsil eden sekiz bağlama direğine sahiptir.

Burada, kit için şematik (aşağıda gösterilmiştir) ve bir Malzeme Listesini içeren veri sayfasına bir bağlantı bulunmaktadır.

Bunu TI veri sayfasındaki "gerçek" 741 ile karşılaştırın :

Direnç değerlerine kadar bile neredeyse aynıdırlar.

Ayrıca, nasıl çalıştığına dair biraz ayrıntı içeren 11 sayfalık bir "Çalışma Prensipleri" de bulunmaktadır. Ve son olarak, bir Wiki'leri var .

— tcrosley
kaynak

4

Ayrıca, özellikle ofset voltajı ve kayması gibi çeşitli alanlarda 741 kadar iyi olmayacağını unutmayın. Q1 ve Q2 giriş transistörleri, her ikisi de modern (IC) op amplifikatörler için önemli olan ne eşleştirilir ne de termal olarak birleştirilir.

— WhatRoughBeast

3

@WhatRoughBeast Bu yüzden kit için veri sayfasına bir bağlantı gönderdim, böylece parametreleri TI veri sayfasıyla karşılaştırabilir. Yine de, bir op-amp'in bağırsakları hakkında bilgi edinmenin oldukça havalı bir yol olduğunu düşündüm, özellikle de Çalışma Prensiplerini açıkladığı gibi devreyi takip edin. Ofset Null pinleri 1 ve 5'in kullanımı da dahil olmak üzere Ofset gerilimi gibi konuları işler.

— tcrosley

7

"Daha büyük bir breadboard'a ihtiyacımız olacak."

— Chris O

2

Bu, tüm sitenin en sevdiğim yanıtı! Şimdi bir devre bulmalıyım.

— StainlessSteelRat

Bu oyuncağı nereden alabilirim?

— hkBattousai

6

" Bağımlı kaynaklar bir devreyi modellemek için yararlı araçlardır." Ama bunlar gerçekten ne? "

"Bağımlı kaynaklar" ile ilgili: Dört farklı kontrol edilebilir (bağımlı) kaynak arasında ayrım yapıyoruz:

Voltaj kontrollü voltaj kaynağı (VCVS), Akım kontrollü voltaj kaynağı (CCVS), Voltaj kontrollü akım kaynağı (VCCS) ve akım kontrollü akım kaynağı (CCCS).

Örnekler:

Transistörler (bipolar ve FET): VCCS
İşlemsel yükselteç: VCVS
Operasyonel iletkenlik amplifikatörü (OTA): VCCS
Akım konveyörü (ikinci nesil, CCII): CCCS.

Gerçekte, tüm bağımlı kaynaklar ideal değildir (sonlu giriş ve çıkış empedansları, frekansa bağımlı). Bunun anlamı: Gerçek bağımlı kaynaklar, "parazitik" elemanlarla (dirençler, kapasitörler) birlikte ideal bağımlı kaynaklar kullanılarak modellenebilir

— LVW
kaynak

Teşekkürler! Bu aslında mantıklı. Sınıflarımda neden hiç bu kadar

— üstesinden gelemediğimizi

2

@MahmudAssamaray Sen de benim gibi teori temelli bir öğrencisin. Gerçekten anlayabilmeniz için bir şeyin arkasındaki ilkeleri anlamalısınız. Ne yazık ki, azınlıktayız ve çoğu öğretim, yüzey detayını daha kolay öğrenen ve bu detayın arkasındaki teoriyi pratik deneyim olmadan anlamak için çok soyut bulan insanlara yöneliktir. Kullandığınız kitaplardan başka birkaç ders kitabına bakmayı deneyin, öğrenme stilinize daha uygun bir öğretim stili olan bir kitap bulabilirsiniz.

— Jules

Bipolar transistörler CCCS de değil mi?

— user253751

Hayır - bu yaygın bir yanlış anlamadır (maalesef bazı ders kitaplarında bile bulunur). Fiziksel olarak konuşulan - Shockleys ünlü denklemine göre, mevcut Ic sadece baz verici voltaj Vbe tarafından kontrol edilir. Taban salımından 33 pozitif yüklü üç taşıyıcı, 333 yayıcıdan taşıyıcıları (negatif) nasıl yükleyebilir (300 beta değeri varsayarak)?

— LvW

@Jules zorunlu 'kelimenin tam anlamıyla düzinelerce varız ... ... Öğrenim tarzımla sınıftaki tek kişi olmak can sıkıcı, özellikle de bir soru sorduğumda, profesörlerim genellikle onu dalgalandırıyor ve' için çok derin bir soru bu sınıfın kapsamı '. Kendi kendine öğrenme / internet / yığın akışı bir nimettir. Aslında başka ders kitapları aramayı hiç düşünmedim, ipucu için teşekkürler!

— Mahmud Assamaray

5

Diğer cevaplar, 741 gibi gerçek op-amp'lerin uygulanmasına bakmayı önerdi, ancak nasıl çalıştıklarını öğrenme perspektifinden başlamak için en iyi yol basitleştirilmiş bir sistemdir. Bir op-amp'in çekirdeği uzun kuyruklu çifttir . Bu inşa edilen ve işletilen veya bir op-amp geri kalanına izolasyon analiz ve bir op-amp ne temel temellerini sağlar edilebilir olduğu. 741 şemasına bakıldığında, transiktor çiftlerinin (Q1, Q3) ve (Q2, Q4) wikipedia şemasındaki Q1 ve Q2 tek transistörlerinin yerini aldığını unutmayın. Wikipedia devresindeki dirençler, bu çekirdek amplifikatörün davranışının optimize edilmesine izin vermek için transistörler ile değiştirilir. 741 devresinin geri kalanı temel olarak bu amplifikatörün tepkisini iyileştirmek için tasarlanmıştır (ofsetleri çıkarmak, kazancı artırmak, frekans yanıtını geliştirmek, vb.) Ve temel işi yapmak için kesinlikle gerekli değildir .

— Jules
kaynak

3

'LM709 şemasını' veya 'LM 741 şemasını' arayın. Bunlar mevcut ilk opamplardan bazılarıydı ve oldukça basit şemaları vardı. Modern opamp'ler benzer ilkelere dayanır, ancak genellikle daha karmaşık devrelere sahiptir (çünkü transistörler şimdi daha ucuzdur ve performans gereksinimleri artmaya devam etmektedir).

— jp314
kaynak

1

Çip üreticilerinin web sitelerinde, elektronik laboratuvarınızda gerçekten kullandığınız opamp'ler de dahil olmak üzere çoğu IC ile ilgili kapsamlı belgeler bulabilirsiniz. Bu tür belgeler genellikle şematik diyagramı içerir. Özellikle opamp yongaları için.

— Roland
kaynak