Sự khác biệt giữa các bộ khuếch đại hoạt động, vi sai và thiết bị là gì?


18

Các thành phần RS liệt kê ba loại bộ khuếch đại tương tự: Bộ khuếch đại hoạt động , Bộ khuếch đại vi saiBộ khuếch đại thiết bị . Tôi nghĩ rằng nên có một phần duy nhất gọi là Bộ khuếch đại hoạt động. Tại sao ba phần riêng biệt này tồn tại? Ý nghĩa của sự khác biệt này là gì?


2
Chúng là những thiết bị khác nhau với các thuộc tính tinh tế khác nhau.
Ignacio Vazquez-Abrams

Câu trả lời:


16

Bộ khuếch đại hoạt động là một mạch tích hợp và phần nào của khối xây dựng. Đầu vào (V + và V-) của op amp có trở kháng rất cao và rất ít dòng điện đi vào các đầu vào này vì điều đó. Công thức chung cho hiệu suất của op amp là Vout = A * (V + - V-) và A là một số rất lớn. Khi được kết nối ở chế độ phản hồi, op amp có thể có nhiều cấu hình khác nhau (mặc dù mức tăng "vòng lặp mở" là một con số rất lớn.

Theo định nghĩa, một bộ khuếch đại vi sai cũng hoạt động với mối quan hệ Vout = A * (V + - V-), nhưng A có thể là một số nhỏ hơn nhiều so với trong một op amp hoạt động trong vòng mở và dòng điện vào đầu vào không nhất thiết phải là số không. Trở kháng đầu vào có thể tương đối thấp và trở kháng đầu vào cho mỗi đầu vào không cần phải giống nhau. Một bộ khuếch đại vi sai có thể được chế tạo từ một hoặc nhiều bộ khuếch đại hoạt động và một số điện trở, hoặc nó có thể được chế tạo từ các bộ phận cơ bản hơn, như bóng bán dẫn.

Bộ khuếch đại thiết bị là một loại khuếch đại vi sai đặc biệt. Nói chung, nó là một bộ khuếch đại vi sai, nhưng trở kháng đầu vào trên hai đầu vào rất cao (có nghĩa là dòng đầu vào rất nhỏ), và giống nhau cho mỗi đầu vào. Thường có một cách để thay đổi mức tăng với một điện trở. Rất thường xuyên, bộ khuếch đại thiết bị có cấu hình ba op amp (hoặc tương đương), với hai ampe kế làm giai đoạn đầu vào và giai đoạn đầu ra là một bộ khuếch đại khác biệt op amp đơn giản với điểm tham chiếu có thể được sử dụng để di chuyển đường cơ sở xung quanh. Bởi vì các điện trở trên bộ khuếch đại khác biệt thường được cắt bằng laser bên trong mạch tích hợp, từ chối chế độ chung là rất cao. Ngoài ra còn có hai cấu hình khuếch đại thiết bị op amp,


13

Một bộ khuếch đại hoạt động thường sẽ được thiết kế sao cho khi được sử dụng trong một hệ thống phản hồi phù hợp, các đầu vào sẽ luôn nằm trong một số dung sai được chỉ định là bằng nhau; hầu hết các ampe kế được thiết kế với đầu vào có trở kháng cao, mặc dù mức "cao" có thể khác nhau.

Một bộ khuếch đại vi sai thường sẽ được thiết kế để đo sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu vào; bộ khuếch đại vi sai thường có điện trở đầu vào cân bằng nhưng hữu hạn, và nhiều trong số chúng có thể hoạt động với điện áp đầu vào vượt quá đường ray. Một trong những vấn đề lớn nhất với các bộ khuếch đại như vậy là nếu các đầu vào được kết nối với những thứ có điện trở khác nhau, dòng điện chạy vào hoặc ra khỏi đầu vào sẽ ảnh hưởng đến chúng bởi các lượng khác nhau.

Bộ khuếch đại thiết bị, giống như các loại bộ khuếch đại vi sai khác, được thiết kế để đo sự khác biệt giữa các điện áp đầu vào. Tuy nhiên, không giống như nhiều bộ khuếch đại vi sai khác, bộ khuếch đại thiết bị sẽ đưa cả hai đầu vào trực tiếp vào tầng khuếch đại không đảo ngược trở kháng cao mà không có tải điện trở khác. Điều này có nghĩa là cả hai đầu vào phải nằm trong đường ray cung cấp, nhưng việc thiếu tải điện trở có nghĩa là không có nhu cầu dòng điện đáng kể nào chảy vào hoặc ra khỏi đầu vào; lần lượt điều này có nghĩa là ngay cả khi các đầu vào được kết nối với những thứ có điện trở khác nhau, những khác biệt đó sẽ không ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.


6

Bộ khuếch đại hoạt động là thiết bị có mục đích chung có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Nếu các yêu cầu không quá nghiêm ngặt, chúng có thể được sử dụng để chế tạo cả bộ khuếch đại vi sai và thiết bị đo. Bộ khuếch đại vi sai được thiết kế đặc biệt để khuếch đại sự khác biệt giữa 2 tín hiệu đầu vào. Chúng có thể bao gồm các điện trở được kết hợp đặc biệt để giúp tối ưu hóa chức năng này. Bộ khuếch đại thiết bị được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng đòi hỏi các đặc tính DC tuyệt vời, trở kháng đầu vào cao, độ ồn thấp và độ trôi. Chúng cũng có thể bao gồm các điện trở trên tàu để cho phép lựa chọn khuếch đại mà không cần sử dụng các thành phần bên ngoài. Do bộ khuếch đại vi sai và thiết bị không phải là bộ khuếch đại hoạt động cho mục đích chung, nên chúng thường được liệt kê trong các danh mục riêng biệt. Mặc dù không linh hoạt như một bộ khuếch đại hoạt động,


2
Bộ khuếch đại hoạt động cũng là bộ khuếch đại vi sai trong đó đầu ra Vout = A (V + - v-)
Dean

Tại sao trang web RS không chứa phần dành cho bộ khuếch đại chính xác? Tôi dự kiến ​​sẽ có bộ khuếch đại mục đích chung và bộ khuếch đại chính xác. Là các bộ khuếch đại thiết bị các bộ khuếch đại chính xác?
quantum231

2
@ quantum231, op-amp "chính xác" thường có nghĩa là op-amp có điện áp bù dưới 1 mV. Ngày nay, bạn có thể có được op-amps với giá "mục đích chung" với 1 mV Vos, và bạn có thể có được op-amps chính xác với Vos ít nhất là 1 uV.
Photon

1

Op amps có hai đầu vào và một đầu ra.

Các ampe kế thường có ba đầu vào (ref là đầu vào) và một cơ sở điều khiển khuếch đại và một đầu ra.

Ampe vi sai thường có hai đầu ra và thường là hai đầu vào.

Không ai có thể hoán đổi trực tiếp bằng điện và đây là một hiệu suất và thường là chức năng.

Tất cả đều nhằm mục đích giải quyết các giải pháp khác nhau.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.