مكبر للصوت التشغيلية: مخططات الأسلاك، مبدأ التشغيل. دائرة مكبر للصوت على مكبر للصوت التشغيلي لمكبر للصوت غير عكس. الدائرة من مكبر للصوت من الجهد من تيار مباشر على مكبر للصوت التشغيلية

وستنظر المقالة في دائرة مكبر للصوت القياسية على مكبر للصوت التشغيلي، فضلا عن أمثلة من أنماط مختلفة من تشغيل هذا الجهاز. وحتى الآن، لا يمكن لأي جهاز تحكم القيام به دون استخدام مكبرات الصوت التشغيلية. هذه هي الأجهزة العالمية حقا التي تسمح لك لأداء وظائف مختلفة مع إشارة. حول كيفية عمله وما يسمح لك على وجه التحديد لجعل هذا الجهاز، وسوف تجد في وقت لاحق.

عكس مكبرات الصوت

الدائرة من مكبر للصوت مقلوب على المرجع أمبير هو بسيط جدا، يمكنك أن ترى ذلك في الصورة. وهو يستند إلى مكبر للصوت التشغيلي (تناقش مخططات إدراجه في هذه المادة). وبالإضافة إلى ذلك، هنا:

1. على المقاوم R1 انخفاض الجهد موجود، في قيمته هو نفس المدخلات واحد.
2. لديه المقاوم R2 أيضا انخفاض الجهد - هو نفس الجهد الناتج.

في هذه الحالة، فإن نسبة الجهد الناتج إلى المقاومة R2 يساوي نسبة مساهمة الجهد إلى R1، ولكن العودة إليها من قبل علامة. معرفة المقاومة والجهد، يمكنك حساب الكسب. للقيام بذلك، فمن الضروري لتقسيم الجهد الناتج إلى جهد الدخل. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يكون مكبر الصوت التشغيلي (دوائر التحويل الخاصة به أي) نفس المكسب بغض النظر عن النوع.

ردود الفعل العمل

الآن نحن بحاجة إلى تحليل بمزيد من التفصيل نقطة رئيسية واحدة - عمل ردود الفعل. لنفترض أن هناك بعض الجهد في المدخلات. لبساطة الحسابات نأخذ قيمته يساوي 1 V. دعونا نفترض أيضا أن R1 = 10 kΩ، R2 = 100 كوهم.

ونفترض الآن أن بعض الحالات غير المتوقعة قد نشأت، حيث تم تعيين الجهد عند 0 V عند إخراج الشلال، ثم نرى صورة مثيرة للاهتمام: يبدأ مقاومتان للعمل في أزواج، معا يخلقان مقسم الجهد. عند خرج الشلال المقلوب، يتم الحفاظ عليه عند مستوى 0.91 V. في هذه الحالة، فإن المرجع أوب-أمب يجعل من الممكن إصلاح الخطأ عند المدخلات، وعند الإخراج، ينخفض الجهد. لذلك، فمن بسيط جدا لتصميم دائرة على مكبرات الصوت التشغيلية التي تنفذ وظيفة مكبر للصوت إشارة من أجهزة الاستشعار، على سبيل المثال.

وسوف يستمر هذا التغيير حتى الوقت نفسه حتى يتم تحديد قيمة مستقرة من 10 V في الإخراج.وفي هذه اللحظة أن إمكانات على مدخلات مكبر للصوت التشغيلية ستكون متساوية. وأنها ستكون نفس إمكانات الأرض. من ناحية أخرى، إذا استمر الجهد في الانخفاض على إخراج الجهاز، وسوف يكون أقل من -10 V، وإمكانات في المدخلات ستكون أقل من تلك الأرض. نتيجة ذلك هو أن الجهد يبدأ في الزيادة عند الإخراج.

مثل هذه الدائرة لديها عيب كبير - مقاومة مدخلات صغيرة جدا، وخاصة بالنسبة لمكبرات الصوت مع قيمة كبيرة من كسب الجهد، في حالة أن حلقة التغذية المرتدة مغلقة. والهيكل يعتبر أبعد من ذلك هو خالي من كل هذه العيوب.

مكبر للصوت نونينفرتينغ

ويبين الشكل دائرة مكبر للصوت غير قلب على مكبر للصوت التشغيلي. بعد تحليله، يمكننا أن نستخلص عدة استنتاجات:

1. قيمة الجهد وا تساوي الجهد المدخلات.
2. تتم إزالة الجهد وا، وهو ما يعادل نسبة المنتج من الجهد الناتج و R1 إلى مجموع المقاومة R1 و R2، من المفرق.
3. في حالة عندما تساوي وا قيمة في الجهد المدخلات، فإن الكسب يساوي نسبة الجهد الناتج إلى الجهد المدخلات (أو أنه من الممكن لإضافة وحدة إلى نسبة المقاومة R2 و R1).

ويسمى هذا التصميم مكبر للصوت غير عكس، ولها مقاومة المدخلات لانهائية تقريبا. على سبيل المثال، لمكبرات الصوت التشغيلية لسلسلة 411 قيمتها 1012 أوم، والحد الأدنى. ومكبرات الصوت التشغيلية على الترانزستورات أشباه الموصلات ثنائي القطب، وكقاعدة عامة، أكثر من 108 أوم. ولكن مقاومة الإخراج من سلسلة، وكذلك في مخطط اعتبر سابقا، صغيرة جدا - جزء من أوم. وينبغي أن يؤخذ هذا في الاعتبار عند حساب الدوائر على مكبرات الصوت التشغيلية.

أس مكبر للصوت الدائرة

كل من الدوائر النظر في المقالة في وقت سابق العمل على التيار المباشر. ولكن إذا كان التيار المتردد بمثابة اتصال بين مصدر إشارة الدخل ومكبر للصوت ، سيكون من الضروري توفير الأرض للتيار عند مدخلات الجهاز. وتحتاج إلى إيلاء الاهتمام لحقيقة أن القيمة الحالية صغيرة للغاية في الحجم.

في حالة حدوث تضخيم الإشارات أس، فمن الضروري للحد من كسب إشارة ثابتة إلى الوحدة. وينطبق هذا بشكل خاص على الحالات التي يكون فيها كسب الجهد مرتفع جدا. ونتيجة لهذا، فمن الممكن للحد بشكل كبير من تأثير إجهاد القص، والذي يتم تطبيقه على مدخلات الجهاز.

المثال الثاني لدائرة للعمل مع الجهد المتناوب

في هذه الدائرة، على مستوى من -3 ديسيبل، يمكنك ان ترى تردد مطابقة من 17 هرتز. لديها مقاومة مكثف من 2 كيلو. لذلك، يجب أن يكون مكثف كبير بما فيه الكفاية.

لبناء مكبر للصوت أس، فمن الضروري استخدام نوع غير مقلوب من الدائرة على مكبرات الصوت التشغيلية. وينبغي أن يكون لها مكاسب الجهد كبير بما فيه الكفاية. ولكن المكثف يمكن أن يكون كبيرا جدا، لذلك فمن الأفضل التوقف عن استخدامه. صحيح، فمن الضروري لتحديد إجهاد القص بشكل صحيح، ومكافئته إلى الصفر في القيمة. ويمكنك تطبيق مقسم على شكل حرف T وزيادة مقاومة كل من المقاومات في الدائرة.

أي مخطط يفضل استخدامه

معظم المطورين تعطي تفضيلاتهم لمضخمات غير عكس، لأن لديهم مقاومة عالية جدا في المدخلات. إهمال المخططات من نوع مقلوب مهملة. ولكن هذا الأخير لديه ميزة كبيرة - أنها ليست صارمة إلى مكبر للصوت التشغيلية نفسها، وهو "قلبها".

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الخصائص، في الواقع، هو أفضل بكثير. وبمساعدة من الأساس الخيالي، يمكنك الجمع بين جميع الإشارات دون جهد خاص، وأنها لن تمارس أي تأثير على بعضها البعض. ويمكن استخدامه في التصاميم والدائرة من مكبر للصوت الحالي المباشر على مكبر للصوت التشغيلية. كل شيء يعتمد على الاحتياجات.

وآخر شيء هو الحال، إذا كانت الدائرة بأكملها، تعتبر هنا، متصلا الانتاج مستقرة من مكبر للصوت التشغيلي آخر. في هذه الحالة، قيمة المعاوقة في المدخلات لا تلعب دورا هاما - على الأقل 1 كوهم، على الأقل 10، على الرغم من اللانهاية. في هذه الحالة، المرحلة الأولى دائما تؤدي وظيفتها فيما يتعلق المقبل.

دائرة المكرر

وتعمل المكرر على مكبر تشغيلي مماثل لمصدر مبني على ترانزستور ثنائي القطب. ويؤدي وظائف مماثلة. في الواقع، هو مكبر للصوت غير مقلوب، حيث المقاومة من المقاوم الأول هو كبير بلا حدود، في حين أن المقاوم الثاني هو صفر. الكسب هو الوحدة.

وهناك أنواع خاصة من مكبرات التشغيل التشغيلية التي تستخدم في التكنولوجيا فقط للدوائر مكرر. لديهم خصائص أفضل بكثير - كقاعدة عامة، وهذا هو سرعة عالية. وكمثال على ذلك، يمكننا أن نذكر مضخمات التشغيل هذه مثل OPA633، LM310، TL068. هذا الأخير لديه هيئة، مثل الترانزستور، فضلا عن ثلاث محطات. في كثير من الأحيان وتسمى هذه مكبرات الصوت ببساطة المخازن المؤقتة. والحقيقة هي أن لديهم خصائص عازل (مقاومة عالية جدا مدخلات وانخفاض الانتاج للغاية). تقريبا من هذا المبدأ، يتم أيضا بناء دائرة مكبر للصوت الحالي على مكبر للصوت التشغيلي.

الوضع النشط من العملية

والواقع أن هذا هو أسلوب تشغيل لا تكون فيه مخرجات ومدخلات مكبر التشغيل التشغيلي مثقلة. إذا تم تطبيق إشارة كبيرة جدا على مدخلات الدائرة، ثم عند الإخراج سوف تبدأ ببساطة لخفض وفقا لمستوى الجهد من جامع أو باعث. ولكن عندما يتم إصلاح الجهد الناتج على مستوى قطع - في المدخلات من المرجع أمبير، لا يتغير الجهد. في هذه الحالة، لا يمكن أن تكون فترة أكبر من الجهد العرض من مرحلة مكبر للصوت.

وتحسب معظم الدوائر على مضخمات التشغيل بطريقة تجعل هذا النطاق أقل من جهد العرض بمقدار 2 V. ولكن كل شيء يعتمد على أي دائرة مكبر للصوت معينة تستخدم على مكبر للصوت التشغيلي. وهناك أيضا قيود على استقرار المصدر الحالي استنادا إلى مكبر للصوت التشغيلي.

لنفترض أن هناك انخفاض في الجهد في مصدر مع الحمل العائمة. إذا كان التيار لديه اتجاه طبيعي للحركة، يمكنك تلبية حمولة غريبة للوهلة الأولى. على سبيل المثال، العديد من البطاريات إعادة الاستقطاب. مثل هذا التصميم يمكن استخدامها للحصول على تهمة مباشرة الحالية.

بعض الاحتياطات

ويمكن إجراء مكبر للصوت الجهد بسيط على مكبر للصوت التشغيلي (الدائرة يمكن اختيار أي) حرفيا "على الركبة". ولكن عليك أن تأخذ بعين الاعتبار بعض الميزات. من الضروري التأكد من أن التغذية الراجعة في المخطط سلبية. وهذا يعني أيضا أنه من غير المقبول الخلط بين المدخلات غير العكسية والمقلوبة للمكبر. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن تكون هناك حلقة التغذية المرتدة للتيار المباشر. وإلا، فإن مكبر للصوت التشغيلي سيتحول بسرعة إلى وضع التشبع.

في معظم مكبرات الصوت التشغيلية، الجهد التفاضلي المدخلات هو صغير جدا في القيمة. وفي هذه الحالة، يمكن أن يقتصر الفرق الأقصى بين المدخلات غير العكسية والمقلوبة على قيمة 5 V لأي وصلة مصدر طاقة. إذا تم تجاهل هذا الشرط، تظهر قيم كبيرة من التيارات في المدخلات، الأمر الذي سيؤدي إلى حقيقة أن جميع خصائص الدائرة سوف تتدهور.

الشيء الأكثر رهيبة في هذا هو التدمير المادي للمضخم التشغيلي نفسه. ونتيجة لذلك، تتوقف دائرة مكبر للصوت على مكبر التشغيل التشغيلي تماما.

نضع في اعتبارنا

وبطبيعة الحال، نحن بحاجة إلى الحديث عن القواعد التي تستحق الملاحظة من أجل ضمان تشغيل مستقر ودائم من مكبر للصوت التشغيلية.

الأهم من ذلك، أمبير المرجع لديه مكاسب الجهد العالي جدا. وإذا كان الجهد بين المدخلات يتغير إلى جزء من ميليفولتس، قد يتغير الانتاج بشكل ملحوظ عند الإخراج. ولذلك، من المهم أن نعرف: في مكبر للصوت التشغيلي، يحاول الإخراج إلى السعي لضمان أن بين المدخلات الفرق الجهد قريبة (متساوية من الناحية المثالية) إلى الصفر.

القاعدة الثانية هي أن الاستهلاك الحالي من قبل مكبر للصوت التشغيلي صغير للغاية، نانوامبيرس حرفيا. إذا كانت المدخلات هي الترانزستورات تأثير المجال، ثم يتم حسابها بواسطة بيكوامبيرز. وبالتالي يمكن استنتاج أن المدخلات لا تستهلك الحالي، بغض النظر عن ما هو مكبر للصوت التشغيلية المستخدمة، الدائرة - مبدأ التشغيل لا يزال هو نفسه.

ولكن لا أعتقد أن أوب-أمبس حقا يتغير باستمرار المدخلات في المدخلات. جسديا، وهذا أمر مستحيل تقريبا، لأنه لن تكون هناك مراسلات مع القاعدة الثانية. بسبب مكبر للصوت التشغيلي، يتم تقييم حالة جميع المدخلات. عن طريق الدائرة من اتصال خارجي عكسي، يتم نقل الجهد إلى المدخلات من الإخراج. والنتيجة هي أن بين المدخلات من مكبر للصوت التشغيلية الفرق الجهد هو على مستوى الصفر.

مفهوم التغذية المرتدة

وهذه فكرة شائعة، ويجري تطبيقها بالفعل بمعنى واسع في جميع مجالات التكنولوجيا. في أي نظام مراقبة، هناك ردود فعل يقارن إشارة الإخراج والقيمة المحددة (مرجع). اعتمادا على القيمة الحالية - هناك تعديل في الاتجاه الصحيح. ونظام التحكم يمكن أن يكون أي شيء، حتى السيارة التي ركوب الخيل على طول الطريق.

السائق يضغط على الفرامل، وردود الفعل هنا هو بداية التباطؤ. على سبيل المثال مع مثل هذا المثال بسيط، يمكنك فهم أفضل ردود الفعل في الدوائر الإلكترونية. وردود الفعل السلبية هي إذا تسارعت السيارة عندما كان دواسة الفرامل الاكتئاب.

في مجال الالكترونيات، وردود الفعل هي العملية التي يتم خلالها إرسال الإشارة من المدخلات إلى المدخلات. وفي هذه الحالة، يتم أيضا إلغاء الإشارة عند المدخل. من ناحية، هذه ليست فكرة معقولة جدا، لأنه قد يبدو من الجانب أن عامل الكسب سوف تنخفض بشكل ملحوظ. وقد تلقت هذه التغذية المرتدة، بالمناسبة، من قبل مؤسسي تطوير التغذية المرتدة في مجال الالكترونيات. ولكن من المفيد النظر بتفصيل أكبر في تأثيره على مكبرات الصوت التشغيلية - الخطط العملية التي يجب مراعاتها. ويصبح من الواضح أنه حقا لا يقلل قليلا من المكاسب، لكنه يسمح لنا لتحسين قليلا المعلمات الأخرى:

1. على نحو سلس خصائص التردد (يؤدي بهم إلى المطلوب).
2. يسمح لك للتنبؤ سلوك مكبر للصوت.
3. فإنه يمكن القضاء على اللاخطية والتشويه للإشارة.

كلما كانت ردود الفعل أكثر عمقا (حول السلبي)، يتم التأثير الأقل على مكبر للصوت للخاصية مع نظام التشغيل المفتوح. النتيجة - تعتمد جميع معالمها فقط على خصائص الدائرة.

وتجدر الإشارة إلى أن جميع مكبرات الصوت التشغيلية تعمل في وضع مع ردود فعل عميقة جدا. عامل كسب الجهد (مع حلقة مفتوحة) يمكن أن تصل حتى بضعة ملايين. ولذلك، فإن دائرة مكبر للصوت على مكبر للصوت التشغيلي تتطلب بشدة مراقبة جميع المعلمات من أجل القدرة ومستوى إشارة الدخل.