Étape 4: amplificateurs
Les amplificateurs sont une autre fonction de base des amplificateurs. Nous avons d’abord examiner la configuration inversible dans l’image 1. C’est plus facile à utiliser car il suffit de l’équation inverse l’entrée et ajuste par le facteur de gain tel que déterminé par le ratio de résistance (R2/R1). Techniquement, le gain est considéré comme négatif pour un amplificateur inverseur, mais la plupart des applications ne sera pas tributaires de la phase du signal d’entrée, donc inversion il n’affectera pas le résultat, et donc le signe négatif peut être ignoré.
Construire : Connecter les broches d’alimentation comme avant, + à la broche 7 et - à la borne 4. R2 traverse l’IC entre les broches 2 et 6. Une extrémité du R1 va à la broche 2 tandis que l’autre extrémité est où le signal d’entrée est connecté. Broche 3 est reliée à la terre. (image 2) Utilisez un petit signal comme entrée pour le circuit, comme ici, le gain est de 10 X. De l’image de o-portée, vous pouvez voir que l’entrée (rouge) est sur 200nV, tandis que la sortie est de 2V, qui est ce que nous voulons (image 3).
Ensuite est la configuration non inversé (image 4). Le gain est toujours tributaire du rapport des résistances, mais avec un appoint 1 jeté en: (1 + (R2/R1)). La phase de sortie corresponde à la phase d’entrée, mais le gain est légèrement supérieur. L’extra 1 devient plus négligeable comme le rapport (R2/R1) augmente, mais comme une préférence personnelle, je n’utilise que ce circuit si j’ai absolument besoin des phases de signal pour correspondre.
Construire : Mêmes connexions d’alimentation comme avant, mais cette fois Qu'on passe simplement où vont les connexions d’entrée et de masse. Sol va à la résistance liée à la broche 2 et l’entrée va directement à la broche 3 (image 5). Image 6 montre les données de o-portée, et nous pouvons voir que les phases maintenant correspondant, mais la sortie (en bleu) est légèrement plus élevée qu’il était avant à cause de que 1 supplémentaire, nous obtenons l’équation gain.
Pour chaque configuration, si vous faites (R2/R1) trop volumineux ou l’amplitude du signal d’entrée est trop élevé, vous max la tension disponible sur les rails d’alimentation, saturant la sortie de l’ampli-op et écrêtage du signal dans une onde carrée (image 7).
Il est tout à fait possible de réaliser un gain de 100 000 ou plus avec la plupart les amplificateurs. Qui convertirait un signal 1 millivolt à 100 volts. Qui peuvent être très utiles dans les circuits où l’entrée est très faible, comme microphones, flex, capteurs, dispositifs médicaux, etc.. Le problème est que la résistance d’entrée est basée uniquement sur la valeur de R1. Si votre médecin connecte un capteur à votre cerveau (s’il vous plaît ne pas, c’est juste un exemple), vous ne voulez probablement le dessin trop courant, non ? Si vous faites R1 grandes (1MΩ +) pour limiter le courant, mais de réaliser un gain de seulement 100, cela signifie que R2 doit être 100 X plus grande, ou 100MΩ. C’est beaucoup et peut être difficile à réaliser, surtout avec des gains encore plus élevés. Image 8 montre une conception de circuit qui permettra une très haute impédance d’entrée (1MΩ) et un gain élevé (-102), mais qui peut toujours être construit avec les parties facilement accessibles. L’équation est montrée dans l’image.