Operationsförstärkare [14.1]

Relevanta dokument
Hambley: OBS! En del av materialet kommer att gås igenom på föreläsningen

2. Strömförstärkare: Både insignal och utsignal är strömmar. Förstärkarens inresistans

Föreläsning 4/11. Lite om logiska operationer. Hambley avsnitt 12.7, 14.1 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar)

Krets- och mätteknik, fk

Elektronik 2018 EITA35

Kopplingar med Operationsförstärkaren

Operationsförstärkare (OP-förstärkare) Kapitel , 8.5 (översiktligt), 15.5 (t.o.m. "The Schmitt Trigger )

(c) Summatorn. och utspänningen blir då v ut = i in R f. Med strömmen insatt blir utspänningen v ut = R f ( v 1. + v 2. ) eller omskrivet v ut = ( R f

Kopplingar med Operationsförstärkaren

1 Bestäm Théveninekvivalenten mellan anslutningarna a och b i nedanstående krets.

1.2 Två resistorer är märkta 220 ohm 0,5 W respektive 330 ohm 0,25 W. vilken är den största spänning som kan anslutas till:

Elektronik 2018 EITA35

MÄTNING AV ELEKTRISKA STORHETER

En ideal op-förstärkare har oändlig inimedans, noll utimpedans och oändlig förstärkning.

Hambley avsnitt 12.7 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar) sann 1 falsk 0

Tentamen i Elektronik för F, 2 juni 2005

Tentamen i Elektronik för F, 13 januari 2006

OP-förstärkare. Idealiska OP-förstärkare

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen april 2006

nmosfet och analoga kretsar

in t ) t -V m ( ) in - Vm

Vanliga förstärkarkopplingar med operationsförstärkaren

Föreläsning 5. Motkoppling och stabilitet bl. Stabilitetskriterier Stabilitetsmarginaler Kompensering Exempel. IE1202 Analog elektronik /BM

Hambley avsnitt På föreläsningen behandlas även transkonduktans-, transresistans- och strömförstärkaren, se förra veckans anteckningar.

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 11 januari 2013

Elektronik 2018 EITA35

Signalbehandling, förstärkare och filter F9, MF1016

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 1 den 18 oktober, 2010, kl

Tentamen Elektronik för F (ETE022)

5 OP-förstärkare och filter

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 4 Operationsförstärkare

Figur 1 Konstant ström genom givaren R t.

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

TSTE05 Elektronik & mätteknik Föreläsning 3 Likströmsteori: Problemlösning

Förstärkning Large Signal Voltage Gain A VOL här uttryckt som 8.0 V/μV. Lägg märke till att förstärkningen är beroende av belastningsresistans.

Du behöver inte räkna ut några siffervärden, svara med storheter som V 0 etc.

Förstärkarens högfrekvensegenskaper. Återkoppling och stabilitet. Återkoppling och förstärkning/bandbredd. Operationsförstärkare.

Föreläsnng Sal alfa

TRANSISTORER

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 16 dec 2008 klockan 8:00 13:00.

Ellära och Elektronik. Föreläsning 7

TSKS06 Linjära system för kommunikation - Elektriska kretsar - Föreläsning 7

Tentamen ETE115 Ellära och elektronik för F och N,

Tentamen i Elektronik grundkurs ETA007 för E

Operationsfo rsta rkarens parametrar

MOSFET:ens in- och utimpedanser. Småsignalsmodeller. Spänning- och strömstyrning. Stora signaler. MOSFET:ens högfrekvensegenskaper

Elektronik EITA35: Elektronik. Erik Lind

6 2D signalbehandling. Diskret faltning.

Tentamen i Elektronik för E, 8 januari 2010

Föreläsning 4, Ht 2. Aktiva filter 1. Hambley avsnitt 14.10, 4.1

OLOP II Obligatorisk LAB operationsförstärkare Analog elektronik 2

Tentamen i Elektronik 5hp för E2/D2/Mek2

Svar till Hambley edition 6

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006

- Digitala ingångar och framförallt utgångar o elektrisk modell

Elektronik 2017 EITA35

Rättade inlämningsuppgifter hämtas på Kents kontor Föreläsning 4 Må , Kent Palmkvist To ,

AD-DA-omvandlare. Mätteknik. Ville Jalkanen. 1

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Ville Jalkanen mfl Laboration Tema OP. Analog elektronik för Elkraft 7.

Tentamen i Elektronik - ETIA01

Du har följande material: 1 Kopplingsdäck 2 LM339 4 komparatorer i vardera kapsel. ( ELFA art.nr datablad finns )

Kursprogram för Elektronik E, ESS010, 2011/2012

Analog till Digitalomvandling

TSKS06 Linjära system för kommunikation Kursdel Elektriska kretsar. Föreläsning 3

Föreläsning 3/12. Transienter. Hambley avsnitt

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-6)

Föreläsning 29/11. Transienter. Hambley avsnitt

Bestäm uttrycken för följande spänningar/strömmar i kretsen, i termer av ( ) in a) Utspänningen vut b) Den totala strömmen i ( ) c) Strömmen () 2

Kursprogram för Elektronik E, ESS010, 2009/20010

A/D- och D/A- omvandlare

Kursprogram för Elektronik E, ESS010, 2010/2011

Tentamen i Elektronik för E, ESS010, 12 april 2010

Operationsförstärkarens grundkopplingar.

Elektronik 2017 EITA35

Ett urval D/A- och A/D-omvandlare

Operationsförstärkaren

Att använda el. Ellära och Elektronik Moment DC-nät Föreläsning 3. Effekt och Anpassning Superposition Nodanalys och Slinganalys.

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TSTE20 Elektronik 01/31/ :24. Nodanalys metod. Nodanalys, exempel. Dagens föreläsning. 0. Förenkla schemat 1. Eliminera ensamma spänningskällor

Kursprogram för Elektronik E, ESS010, 2013/2014

Elektronik ESS 010 Elektronik. Erik Lind

Analog till Digitalomvandling

OP-förstärkaren, INV, ICKE INV Komparator och Schmitt-trigger

Föreläsning 1 i Elektronik ESS010

Lösningar. Tentamen i TSTE 80, Analoga och Tidsdiskreta Integrerade Kretsar. Lösningsförslag. Lycka till! 1 (10)

Tentamen eem076 Elektriska Kretsar och Fält, D1

Tentamen i Elektronik fk 5hp

Grundläggande A/D- och D/A-omvandling. 1 Inledning. 2 Digital/analog(D/A)-omvandling

DIFFERENTALFÖRSTÄRKARE

Tentamen den 20 oktober TEL108 Introduktion till EDI-programmet. TEL118 Inledande elektronik och mätteknik. Del 1

Förstärkare Ingångsresistans Utgångsresistans Spänningsförstärkare, v v Transadmittansförstärkare, i v Transimpedansförstärkare, v i

Laboration D181. ELEKTRONIK Digitalteknik. Kombinatoriska kretsar, HCMOS v 2.1

Elektriska komponenter och kretsar. Emma Björk

Tentamen i Krets- och mätteknik, fk, ETEF15. Exempeltentamen

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 6 mars 2006 SVAR

Halvledare. Transistorer, Förstärkare

Kursprogram för Elektronik E, ESS010, 2014/2015

Transkript:

Föreläsng 3 Hambley: 4.2 4.4 Operationsförstärkare [4.] Operationsförstärkaren (operational amplifier eller opamp.) lanserades under 940 talet, och anände sig till en början a elektronrör. Operationsförstärkaren anändes först för att realisera matematiska operationer i så kallade analogimasker. Analogimasker anändes fram till 965 för att simulera system som kan beskrias a ordära differentialekationer. De digitalt arbetande datorerna är dock mycket flexiblare och därmed mer anändbara. Analogimaskerna är nu lagda i malpåse, men operationsförstärkare leer kar och anänds i allehanda elektronik. Det stora genombrottet för operationsförstärkaren kom med de tegrerade kretsarna på 60 talet. Den nya tekniken möjligjgorde massproduktion a små, billiga och strömsnåla kretsar. Egenskaper [4.] Symbolen för operationsförstärkaren och dess iktigaste anslutngar framgår a figuren till höger. Operationsförstärkaren behöer tå drispänngar, en positi och en negati. Vanligtis ill man att kopplgsschemat endast ska beskria signalbehandlgen och då är te drispänngarna utritade i kretsschemat. Ingångsporten består a en erterande () och en ickeerterande () gång. esistansen mellan de tå gångsanslutngarna är mycket hög ( MΩ eller större). Utresistansen (eller utimpedansen) är liten ( ut 00 Ω). Operationsförstärkarens iktigaste egenskap är dess råförstärkng, som är mycket hög (A OL > 50 000). p n V CC V CC V CC A( p n ) V CC p n Kretsmodell [4.] En approximati modell för operationsförstärkaren är A OL > 50 000: råförstärkng MΩ: gångsresistans p n ut A( p n ) ut ut 00 Ω: utgångsresistans

2 Ideal Op [4.] I den här kursen studeras framförallt den ideala operationsförstärkaren. För den gäller =, ut = 0 Ω och A = ilket får till följd att = = 0 p n Negatit återkopplg leder till illkoret p n = 0 Olika förstärkarkopplgar [4.24.4] Inerterande förstärkare [4.2] I elektroniken betyder uttrycket erterande teckenskiftande. En erterande förstärkare byter tecken på utspänngen. För att bestämma förstärkngen ab / s anänder i egenskaperna hos den negati återkopplade ideala operationsförstärkaren. Kraet p n = 0 ger att () gången har samma potential som () gången, d..s. 0 V. KCL på () gången ger s 2 ab 0 s 0 ab 0 = 0 2 där i anänt att gångströmmen = 0. Utsignalen ges a ab = 2 s Eftersom förstärkngen är koten mellan resistanserna kan i med enkla medel få den förstärkng i ill ha. Den erterande förstärkarens gångsresistans är = s /i s =.

3 Summerande krets [öng4.] Den erterande förstärkarkopplgen generaliseras lätt till multipla gångar. Nodanalys ger utsignalen ( a ut = f b ) c a b c Förstärkarkopplgen är en erterande iktad adderare. Den kan t.ex. anändas för att bilda ett iktat medelärde a ett antal signaler. a b Specialfall: a = f, b = f /2 och c = f /4 a c b ut = ( a 2 b 4 c ) c n p f ut Ickeerterande förstärkare [4.3] En ickeerterande förstärkare ges a kopplgen till höger. Kraet p n = 0 medför att nod har potentialen s och KCL på nod ger s ab 2 s 0 = 0 s f 2 a ab med lösng ab = 2 s. Eftersom = 0 har den ickeerterande förstärkaren oändligt stor gångsresistans = s /. Den ickeerterande förstärkaren är därmed lämplig som spänngsförstärkare. b

4 Differenskrets [4.8] KCL på nod : ( p n = 0) f a a Spänngsdelng = p = ut f = 0 d c d b a a c d b p ut totalt ut = d( a f ) a ( c d ) b f a a Komparator [(Behandlas te i Hambley)] En operationsförstärkarkopplg utan återkopplg är en komparator. Komparatorn har bara tå diskreta tillstånd på utgången och är därför te någon förstärkare. Komparatorn jämför signalen s med referensen 0 V. Utsignalen signalerar om signalen är större eller mdre än referensen. s flvcc flvcc a ab b ab = { Vcc om s > 0 V cc om s < 0 Den ger gen formation om hur mycket större eller mdre än noll s är. Om operationsförstärkaren arit ideal hade utsignalen arit oändlig stor, eftersom råförstärkngen för en ideal förstärkare är oändlig. Operationsförstärkaren kan dock te ge en utsignal som är större än matngsspänngen V cc (oftast är utspänngen någon olt lägre än V cc ).

5 ealiserg a förstärkare De fyra typerna a förstärkare: spänngs, ström, transresistans och transkonduktansförstärkare som troducerades i första föreläsngen i Ht2 kan alla realiseras med OPkopplgar. Härledngen a förstärkngarna och och utresistanser är rättframma. Spänngsförstärkare 2 ut Förstärkng A cl = ut = 2. Inresistansen är oändlig och utresistansen noll. Transresistansförstärkare i ut Förstärkng cl = ut i = Både och utresistansen är noll.

6 Transkonduktansförstärkare L i ut Förstärkng G cl = i ut =. Både och utresistansen är oändliga. Strömförstärkare L i ut i 2 Förstärkng A icl = i ut = 2. Inresistansen är noll och utresistansen oändlig. i