Analyser des circuits ampli op de non inversion

Utilisez circuits ampli op pour construire des modèles mathématiques qui permettent de prédire les utilisations mathématiques behavior.The monde réel pour le traitement de signal comprennent une amplification non inversée et à inverser. Une des applications les plus importantes de traitement de signal amplis op est de rendre les signaux faibles plus fort et plus grand.

Analyser un circuit non inverseur base ampli op

L'exemple suivant montre comment les évaluations affecte le comportement entrée-sortie d'un circuit ampli op. Considérons ce circuit d'échantillonnage, ce qui montre la première entrée connectée à l'entrée non inverseuse. Vous avez un trajet de rétroaction provenant du circuit de sortie menant à l'entrée inverseuse.

La source de tension v_S en communication avec l'entrée non inverseuse v_P:

Vous dois trouver d'abord la tension à l'entrée d'inversion de sorte que vous pouvez comprendre comment les tensions d'entrée et de sortie sont liées. Appliquer la loi actuelle de Kirchhoff (KCL) au noeud A entre les résistances R₁ et R₂.

Rappelons que la loi actuelle de Kirchoff (KCL) dit la somme des courants entrants est égal aux courants sortants.

Application KCL vous donne:

Sur le côté de sortie de l'amplificateur opérationnel, le courant d'inversion je_N est égal à zéro parce que vous avez une résistance infinie à l'entrée d'inversion. Cela signifie que tout le courant passe à travers la résistance R₂ doit passer par résistance R₁. Si le courant est le même, R₁ et R₂ doivent être connectés en série, vous donnant

Parce que les résistances R₁ et R₂ sont connectés en série, vous pouvez utiliser division de tension. Division de tension vous donne la relation de tension entre l'entrée inverseuse v_N et la sortie v_O:

L'entrée inverseuse v_N et l'entrée non inverseuse v_P sont égaux pour les amplis op idéales. Alors, voici le lien entre la tension de source d'entrée v_S et la tension de sortie v_O:

Vous avez maintenant le rapport de la sortie de tension de la source d'entrée:

Vous venez de faire la tension d'entrée v_S en faisant en sorte agrandir le rapport des deux résistances est supérieur à 1. Pour rendre le plus fort signal d'entrée, la résistance de rétroaction R₂ doit avoir une valeur plus grande que la résistance d'entrée R₁. Part de gâteau! Par exemple, si R₂ = 9 k # 937- et R1 = 1 k # 937-, alors vous avez la tension de sortie suivante:

Vous avez amplifié la tension d'entrée par dix. Génial!

Analyser un ampli op non inverseuse uniques: un suiveur de tension

Un cas particulier de l'amplificateur non inverseur est le suiveur de tension, dans lequel la tension de sortie suit l'étape de verrouillage avec quel que soit le signal d'entrée est. Dans le suiveur de tension représenté ici, Vs est reliée à la borne non inverseuse.

Vous pouvez exprimer cette idée

Vous voyez aussi que la sortie v_O est reliée à la borne inverseuse, de sorte que

Un ampli op idéal a égale non inverseuse et la tension inverseur. Cela signifie que les deux équations précédentes sont égaux. Autrement dit

Vous pouvez également consulter le suiveur de tension comme un cas particulier de l'amplificateur non inverseur avec un gain de 1, parce que la résistance de rétroaction R₂ est zéro (un court-circuit) et de la résistance R₁ est infinie (circuit ouvert):

La tension de sortie v_O est égale à la tension de source d'entrée v_S. Le gain en tension est égal à 1 lorsque la tension de sortie suit la tension d'entrée. Mais un morceau de fil donne un gain de 1, aussi, alors à quoi bon ce circuit? Eh bien, le suiveur de tension fournit un moyen de mettre en place deux circuits séparés sans avoir les affectent l'autre.

Quand ils ne touchent les uns les autres dans une mauvaise voie, qui est ce qu'on appelle le chargement. Un suiveur de tension résout le problème de chargement.