1959'da kurulan National Semiconductor, ilk ayrık transistörlerin üretiminden modern bilgi cihazlarının en karmaşık bileşenlerine kadar uzun bir yol kat etti. Temel yapı taşları ve tek çipli sistemlerden yüksek performanslı çok çipli ve çok işlevli kitlere kadar bir entegrasyon düzeyine sahip cihazlar oluşturma ve analog ve dijital teknolojiyi birleştirme yeteneği ile şirket, tüketici ve iletişim için en uygun çözümleri sunar. geniş bir ürün yelpazesinde pazarlar. Ayrıca, National Semiconductor tarafından geliştirilen ve üretilen analog elektroniğin temel unsurlarına, özellikle de Rusya'da, örneğin Analog Devices ürünlerinden çok daha az popüler olan entegre operasyonel amplifikatörlere dikkat edin, ancak çoğu durumda hiçbir şekilde aşağıdakilerden daha düşük değiller. önemli ölçüde daha düşük bir fiyata. National Semiconductor'ın işlemsel yükselteçleri (op-amp'ler) bir dizi parametreye göre şartlı olarak birkaç aileye (grup) ayrılabilir, bu bölüm şirket tarafından kullanılan çip işaretleme sisteminde kısmen kendini gösterir. Bu:

1. Genel kullanım için amplifikatörler (Genel Amaçlı - LM).

2. Yüksek hız (Yüksek Hız - LMH) - birlik kazanç frekansı 50 MHz'den fazladır.

3. Düşük güç (Düşük Güç - LP, LPV) - akım tüketimi 1,5 mA'dan azdır.

4. Micropower (Micro Power - LP, LPV) - akım tüketimi 25 μA'dan azdır.

5. Düşük Voltaj (LMV) - besleme voltajı 3 V'tan az.

6. Hassasiyet - 100 dB'den fazla kazanç, ofset voltajı 1 mV'den az.

7. Düşük gürültü (Düşük Gürültü) - gürültü voltajı 10 nVC Hz'den azdır.

8. Güçlü (Yüksek Çıkış Gücü) - çıkış akımı 100 mA'dan fazladır.

9. Giriş ve çıkış voltajı besleme voltajına yakın (IO Rail to Rail).

Bu bölünme, bariz nedenlerden dolayı katı değildir, harf sınıflandırması da her zaman gözlenmez, op-amp aynı anda hızlı, düşük gürültülü, besleme voltajına yakın bir çıkış voltajı vb. olabilir. Ek olarak, aynı tipteki mikro devreler, çeşitli parametrelerde farklılık gösteren genel kullanım (ticari), endüstriyel kullanım (endüstriyel) ve özel, okuma - askeri kullanım (askeri) için çeşitli paketlerde ve versiyonlarda üretilir. özellikle, çalışma sıcaklığı aralığında. Ayrıca, yeni ürünlerin üretiminde ustalaşmanın yanı sıra, şirketin, örneğin iyi bilinen ucuz ve çok popüler düşük ailede açıkça görülen daha önce üretilmiş ürünlerin iyileştirilmesi ve geliştirilmesi ile sürekli olarak uğraştığı da belirtilmelidir. -güç op-amp'leri LM321/358/324(tekli/ikili/dörtlü) kanal başına 0,2 - 0,4 mA akım tüketimi ile. Değişikliklerinin bir kısmı üretilir: LP324/LP2902- 21 μA tüketim akımına sahip dörtlü mikro güç, LMV321/358/324 - 2,7 V ila 5,5 V besleme voltajına sahip düşük voltaj, LPV321/358/324, tescilli BICMOS teknolojisi kullanılarak üretilmiştir - 9 μA akım tüketimi ile mikro güç düşük voltaj, vb.

National Semiconductor'ın düşük ve mikro güçlü op amperleri konusundaki değerlendirmemize devam ederek, şirketin en son gelişmelerini açıklamaya geçelim.

amplifikatör LM7301, minyatür bir SOT23-5 paketinde üretilen, SOIC-8'den 2 kat daha az yer kaplayan, 0,6 mA akım tüketiminde 1,8 V ila 32 V voltaj aralığında tek kutuplu güç kaynağı için tasarlanmış. "Süper" Rail to Rail girişi (+5V besleme voltajında ​​-0,25V ila +5,25V) ve Rail to Rail çıkışı vardır ve her türlü taşınabilir ekipman, modem, dizüstü bilgisayarların PCMCIA kartlarında kullanım için mükemmeldir. vb.

amplifikatörler LMV751 ve aile LMV821/2/4(tekli/çift/dörtlü) taşınabilir RF ekipmanlarında, dizüstü bilgisayarlarda vb. kullanım için tasarlanmıştır. LMV751 5 MHz birim kazanç frekansı ve 1 mV küçük ofset voltajı ile hassas bir düşük gürültülü op-amp'dir (gürültü seviyesi 6,5 nV / Hz). 2,7 ila 5,5 V'luk tek bir besleme ile çalışır ve 0,6 mA akım tüketir. LMV821 aynı besleme geriliminde, kanal başına 0,3 mA tüketir, birlik kazanç frekansı 6,5 MHz'dir, ancak daha fazla gürültü, gerilim ve önyargı akımına sahiptir. Tekli amplifikatörler, minyatür SOT23-5 paketlerinde mevcuttur.

LMV771- -40 ila +125 °C arasında genişletilmiş çalışma sıcaklığı aralığına sahip düşük gürültülü, ucuz hassas op-amp. 2,7 ila 5,5 V'luk tek besleme gerilimi ile çalışır ve 0,6 mA akım tüketerek 9 nVnV/Hz Hz gürültü seviyesinde 100 dB kazanç sağlar. Amplifikatör 0,85 mV'luk küçük bir ön gerilime sahiptir ve sıcaklık kayması da 0,35 μV/°C'lik tüm sıcaklık aralığında normalleştirilir. 0 V'tan ortak mod girişine izin verir. Birlik kazanç frekansı 3,5 MHz'dir. 2x2x1 mm SC70-5 ebadında minyatür kasada üretilmiştir.

Amplifikatör Serisi LM6132-42 Yüksek hızlı pille çalışan cihazlarda kullanım için tasarlanmıştır. LM6132/4(Çift/Dörtlü) - Mükemmel bir dönüş hızı/güç tüketimi oranı sağlayan, kendi kendini düzelten, tek beslemeli bir op amp. Mikro devrenin avantajı ayrıca 2,7 V ila 24 V arasında geniş bir besleme voltajı aralığı, Raydan Ray'a giriş ve çıkış ve yüksek bir ortak mod reddetme oranıdır. 10 MHz'lik bir birlik kazanç frekansında, akım tüketimi yalnızca 360 μA'dır, bu da bu op amp'i enstrümantasyon amplifikatörleri, radyo alıcıları ve vericileri, ekran sürücüleri vb. gibi taşınabilir cihazlarda vazgeçilmez kılar. LM6142/4- benzer LM6132/4, ancak 1.8 V ila 24 V arasında daha geniş bir besleme voltajı aralığında çalışır, 108 dB'lik daha yüksek bir kazanca ve 107 dB'lik bir ortak mod reddetme oranına, 650 μA'lık bir akım tüketiminde 17 MHz'lik bir birim kazanç frekansına sahiptir. SOIC ve MDIP paketlerinde ve ayrıca -55 ila 125 °C çalışma sıcaklığı aralığına sahip CDIP paketlerinde mevcutturlar.

Süper düşük voltajlı op amperler ilgi çekicidir LMV931/2/4(tekli/çift/dörtlü), 1,5 ila 5,5 V besleme voltajlarında çalışan, tek bir Li-Ion elemanla çalışan cihazlarda kullanıma odaklanmıştır. Minyatür kasaların kullanımı sayesinde op amp'ler cep telefonlarına ve bilgisayar kartlarına kolayca entegre edilebilir. Amplifikatörlerin Rail to Rail giriş ve çıkışı, kanal başına 100 µA düşük akım tüketimi vardır ve 1,4 MHz'lik bir birlik kazanç frekansı sağlar. 101 dB geri besleme olmadan sıfır frekansta kazanç. 1000 pF'ye kadar kapasitif yüklerin yanı sıra herhangi bir kazançta kararlı çalışma için ayarlanmıştır. -40 ila +125 °C sıcaklık aralığında çalışırlar. Tek op amperler minyatür SC70-5 ve SOT23-5 paketlerinde, çift op amperler MSOP-8 ve SOIC-8 paketlerinde ve dörtlü op amperler TSSOP-14 ve SOIC-14 paketlerinde mevcuttur.

Seri Amplifikatörler LMC CMOS teknolojisi kullanılarak üretilen , aynı zamanda düşük ve mikro güç kategorisine aittir. Karakteristik özellikleri ihmal edilebilecek kadar küçük giriş akımlarıdır ve buna göre elektrometrik cihazlarda, kaçak akımları ölçmek için cihazlarda, çeşitli bilimsel ekipmanlarda vb. Örneğin, bir hassas amplifikatör için LMC6001 giriş akımının tipik değeri 25 fA (f - femto 10 -15). Dikkate değer, şirketin yeni üretilen amplifikatörleri test etmek için kullandığı tekniktir - ilk dakikada arka arkaya 3 kez; 25 fA'dan daha büyük bir giriş akımı gösteren cihazlar reddedilir. Bu amplifikatör, 25nV/CHz'lik çok düşük bir gürültü seviyesine sahiptir. 2000 V'a kadar elektrostatik potansiyele karşı koruma vardır. MDIP durumunda verilir.

LMC serisinin amplifikatör yelpazesi oldukça geniştir. Düşük Güç Amplifikatörleri LMC6022/4(çift/dörtlü) tescilli Double-Poly Silicon-Gate işlemi kullanılarak yapılır ve 15 V'a kadar tek ve çift kutuplu güç kaynaklarıyla çalışabilir. Raydan Ray'a çıkışa ve kanal başına 40 μA'lık düşük güç tüketimine sahiptirler. . Rail to Rail Çıkışlı Daha Hızlı Amplifikatörler LMC6032/4çok düşük bir fiyata 126 dB gibi çok yüksek bir kazanç sağlarlar. 0,4 mA'lık bir akım tüketimiyle, birlik kazanç frekansı 1,4 MHz'dir ve çıkış voltajı dönüş hızı 1,1 V/µs'dir. Alçak gerilim op amper LMC6035/6 Rail to Rail çıkışları, tek bir 2,7V beslemede (örn. 3x NiCd piller) çalışabilir, bu da onları kendi kendine güç sağlayan taşınabilir sistemler için çok uygun hale getirir. Aksi takdirde parametreleri LMC6022/4'e benzer. Amplifikatörler çeşitli paketlerde mevcuttur.

Mikro güç amplifikatörleri LMC6041/2/4 kanal başına 14 μA akım tüketimi ile 2 fA rekor düşük giriş akımına, Rail to Rail çıkışına sahiptir ve 21 mA'ya kadar çıkış akımı sağlarken 4,5 ila 15,5 V arasında tek bir besleme ile çalışabilir. Bu amplifikatörler, güç kontrol sistemlerinde, radyasyon dedektörlerinde, çeşitli bilimsel ekipmanlarda harika çalışır.

Hassas amplifikatörler benzer enerji parametrelerine sahiptir LMC6061 / 2/4 100 µV'luk düşük bir ofset voltajı ve 140 dB'lik yüksek kazanç ile, kendi kendine güç sağlayan enstrümantasyon amplifikatörlerinde, tıbbi ve bilimsel ekipmanlarda kullanım için çok uygundur. Bu serinin tekli (LMC6061) ve ikili (LMC6062) amplifikatörlerinin, çalışma sıcaklığı aralığı -55 - +125 °C iken CDIP paketlerinde de mevcut olduğunu unutmayın.

Daha hızlı hassas op amfiler LMC6081/2/4 1,3 MHz birim kazanç frekansında ve 1,5 V/μs çıkış voltajı dönüş hızında, 4,5 ila 16 V voltajlı tek kutuplu bir güç kaynağından 0,45 mA akım tüketirler. Ayrıca 130dB'lik yüksek bir kazanç ve 150uV'luk düşük bir ofset voltajına sahiptirler. Amplifikatörler SOIC ve MDIP paketlerinde mevcuttur.

Düşük güçlü op amper LMC6482/4(Çift/Dörtlü) - Sınıfına özgü Raydan Ray'a giriş ve çıkış yükselticileri. 3 ila 15 V besleme gerilimi aralığında çalışırlar, kanal başına 0,5 mA akım tüketirler ve 30 mA'ya kadar çıkış akımı sağlarlar. Düşük güç tüketimi ile çeşitli ekipmanlarda kullanım için tasarlanmıştır. Şu anda tek bir op-amp üretiliyor LMC7101 SOT-23 paketinde benzer parametrelerle LMC6482, ve geliştirilmiş versiyonu LMC8101 microSMD ve miniSOIC paketlerinde. İkincisi, 10 μs açık kalma süresine sahip bir engelleme moduna (Kapatma) sahiptir, mevcut tüketim 1 μA'yı aşmaz.

LMC6462/4- mikro güç versiyonu LMC6482/4 0.02 mA akım tüketimi ile. Şu anda tek bir op-amp üretiliyor LMC7111 LMC6462'ye benzer parametrelere sahip SOT-23-5 paketinde.

amplifikatörler LMC6492/4(çift/dörtlü) -55 ile +125 °C arasında genişletilmiş sıcaklık aralığı ile otomotiv elektroniğinde kullanılır. Parametreleri temelde aşağıdakilerle aynıdır: LMC6482/4. SOIC paketinde mevcuttur.

amplifikatörler LMC6572/4(çift/dörtlü), düşük besleme voltajına sahip dijital cihazlarda çalışmak üzere tasarlanmıştır ve çok yüksek parametrelerin bir kombinasyonunu sağlar - kanal başına 40 μA güç tüketimi ve bir güç kaynağı ile 20 fA giriş akımı ve 120 dB kazanç 2,7 V kaynak Ray çıkışı ve MSOP kasalarında mevcuttur.

Düşük ve mikro güç amplifikatörleri bölümünü bitirirken, kanal başına 1 μA'dan daha az akım tüketimine sahip süper ekonomik bir çift op-amp düşünelim. LMC6442. Kazancı 2'den fazla (-1'den az) olan cihazlar için düzeltilmiştir ve cep telefonları ve çağrı cihazları, kontrol sensörleri, bilimsel aletler vb. gibi ultra düşük güç tüketimine sahip geniş bir ekipman sınıfında kullanılması amaçlanmıştır. 1,8 ila 11 V arasında tek kutuplu güç kaynağı ile çalışır. MSOP-8 ve diğer paketlerde mevcuttur.

İkili işlemsel yükselteç özel bir değerlendirmeyi hak ediyor. LM833 yüksek kaliteli ses ekipmanlarında kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmıştır. 4,5 nV/C Hz'de 140 dB'nin üzerinde son derece geniş bir dinamik aralığa ve %0,002'lik son derece düşük bir THD'ye sahiptir. Amplifikatör herhangi bir kazanç için düzeltilmiştir ve her türlü Hi-Fi - Hi-End ekipmanı için idealdir. 8 pinli SOIC ve MDIP paketlerinde mevcuttur.

National Semiconductor'ın yüksek hızlı op-amp'lerinin incelemesine geçelim. Şirketin geliştirme ve üretimlerinde çok yüksek sonuçlar elde ettiği ve birçok açıdan diğer üreticilerin benzer ürünlerinden üstün oldukları söylenmelidir. Şu anda iki tür yüksek hızlı işlemsel yükselteç bulunduğunu unutmayın - Voltaj Geri Besleme Yükselteçleri (VFA) kullanılarak geleneksel devrelere göre oluşturulmuş op-amp'ler, giriş kademeli yükselticiler - karşılıklı kuplajlı akım yükselteçleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yükselticilere "akım geri besleme yükselteçleri - Akım Geri Besleme Yükselteçleri (CFA)" adı verilir. Bu tür amplifikatörlerin ana transfer parametresi, Transempedans direnci boyutuna sahip bir katsayıdır ve kapsam, geleneksel op amperlerin dev giriş direncinin talep edilmediği her türlü darbe amplifikatörü ve video amplifikatörüdür ve maksimum çıkış voltajı CFA için değerleri VFA için karşılık gelen parametrelerden önemli ölçüde üstün olan dönüş hızı ve birlik kazanç frekansı ön plana çıkmaktadır.

Geleneksel VFA devresini kullanan op amperlerle başlayacağız. Aile LMH6645/6/7(tek/çift/blokajlı tek) - kanal başına 650 μA akım tüketimine sahip düşük voltajlı, düşük güçlü, yüksek hızlı Rail to Rail amplifikatörler. Engelleme modunda (LMH6647), akım tüketimi 50 µA'ya düşürülür. Birlik kazanç frekansı 55 MHz, dönüş hızı 22 V/µs, tipik çıkış akımı 20 mA. Bunlar, birçok elektronik cihazda kullanıma uygun, kendi sınıflarındaki tipik modern amplifikatörlerdir.

amplifikatörler LM6152/4, seriye devam LM6132-42, yüksek hızlı pille çalışan cihazlarda kullanım için tasarlanmıştır. 1,4 mA'lık bir akım tüketimiyle, birim kazanç frekansı 75 MHz'dir ve çıkış voltajı dönüş hızı 30 V/µs'dir.

Daha yüksek parametrelerde op amper bulunur LMH6642-55- iyi bir performans / güç tüketimi oranına sahip nispeten ucuz, yüksek hızlı modern Rail to Rail operasyonel amplifikatörler. 12 V'a kadar tek ve çift kutuplu güç kaynağı ile çalışırlar.

amplifikatörler LMH6642/3/4(tek / çift / dörtlü) - bunlar, sınıfları için tipik parametrelere sahip modern yüksek hızlı op-amp'lerdir. Kanal başına akım tüketimi 2,7 mA, birim kazanç 130 MHz, dönüş hızı 130 V/µs, tipik çıkış akımı 115 mA. Hızlı yerleşme süreleri ve düşük bozulma, etkili kısa devre koruması, Rail to Rail giriş ve çıkışı ve dengeleme pimleri, bu IC'leri birçok modern elektronik cihazda kullanım için ideal hale getirir. SOIC, miniSOIC ve SOT-23 paketlerinde mevcuttur. Yedek olarak kullanılabilir LM6152/4.

Geniş bant (190 MHz, 170 V/µs) Rail to Rail tek beslemeli amplifikatör LMH6639, 190 mA çıkış akımı sağlayabilir. 85 ns açık kalma süresi olan ve mevcut tüketimin 400 μA'ya düşürüldüğü bir Kapatma modu vardır. 33 ns'lik hızlı bir yerleşme süresi ile bir araya getirilen bu amplifikatör, bir arabellek amplifikatörü, CD ROM sürücüleri vb. olarak çoklanmış uygulamalarda kullanım için çok uygundur.

Kayda değer yüksek hızlı çift amplifikatör LMH6672 600 mA maksimum çıkış akımı ile. Amplifikatör, 130 MHz bant genişliği ve 160 V/µs dönüş hızı sağlayarak 2 veya daha fazla kazanç için düzeltilir. Besleme voltajı aralığı 5 ila 12 V, akım tüketimi kanal başına 6,2 mA. Op-amp'in gürültü seviyesi düşüktür, dengeleme sağlanır. SOIC, PSOP ve LLP paketlerinde mevcuttur. Ana amplifikatör olarak, ayrıca modemlerde ve benzeri cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. LM6181/2, LM7171 ve LM7372'nin yerine kullanılabilir.

amplifikatörler LMH6654/5(tek/çift) daha yüksek bant genişliği. Akım tüketimi kanal başına 4,5 mA, birim kazanç frekansı 250 MHz, dönüş hızı 200 V/µs, tipik çıkış akımı 180 mA. 4,5 nV ve 1,7 pA gibi düşük bir giriş gürültü seviyesine, 25 ns'lik hızlı bir çıkış gerilimi yerleşme süresine sahiptirler ve çeşitli cihazlarda kullanılabilirler. SOIC-8, SOT23-5 (LMH6654) ve MSOP-8 (LMH6655) paketlerinde mevcuttur.

amplifikatörler LMH6657/8 Ve LMH6682/3- 3 ila 12 V arasında tek kutuplu güç kaynağına sahip nispeten ucuz ultra yüksek hızlı op amperler. VIPTM10 tescilli teknolojisi kullanılarak üretilirler. Yerleşme süreleri kısa olduğundan ve giriş voltajı izin verilen değerleri (LMH6682/3) aştığında çıkış voltajının faz değişimine izin vermediğinden video sinyal işleme cihazlarında ve CD/DVD servo sürücülerinde kullanıma uygundur. bu tür cihazların devrelerini önemli ölçüde basitleştirin.

amplifikatörler LMH6657/8(tekli/çift), 270 MHz bant genişliği ve 700 V/µs dönüş hızı sağlarken birlik kazanç işlemi için düzeltilir. Akım tüketimi kanal başına 6,2 mA, çıkış akımı +80/-90 mA.

amplifikatörler LMH6682/3(ikili/üçlü), 190 MHz bant genişliğinde 940 V/µs'lik bir dönüş hızı sağlar. Bu amplifikatörlerin, yüksek kaliteli video ekipmanı için çok önemli olan "diferansiyel faz" tipi -% 0.08 ve "diferansiyel kazanç" - 0.01 dB'lik çok düşük bozulma katsayılarına sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Çeşitli durumlarda verilir.

1000 V/µs'den fazla çıkış voltajı dönüş hızına sahip ultra hızlı amplifikatörler, çeşitli video cihazlarında çalışmak üzere tasarlanmıştır. LM serisinde bu LM6171/2 Ve LM6181/2(tekli/çift), tescilli VIPTM11 teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. Bunlardan ilki VFA devresine göre yapılmıştır ve sadece 2,5 mA akım tüketimi ile 100 MHz birim kazanç frekansında 3600 V/μs çıkış voltajı dönüş hızı sağlar. LM6181/2 CFA akım geri besleme devresine göre yapılır ve 100 Ohm yük direncinde +10 V çıkış gerilimi sağlar. Çıkış voltajı dönüş hızı, 100 MHz'lik bir birim kazanç frekansında 2000 V/µs'dir. Açıklanan amplifikatörler, "güçlü bir çıkışa sahip" - Yüksek Çıkış - maksimum çıkış akımı değeri 130 mA'ya ulaşan kategorisine ait olmalarına rağmen, "diferansiyel kazanç" ve "diferansiyel faz" gibi çok düşük bozulmalara sahiptir ve NTSC ve PAL standartlarındaki video ekipmanlarında, yüksek geçiren filtrelerde vb. kullanılabilir. Ayrıca SOIC ve MDIP paketlerinde de mevcutturlar.

amplifikatör LMH6609 analog dönüştürücülerde ve filtrelerde kullanım için tasarlanmıştır. 900 MHz birim kazanç frekansında ve 1400 V/µs dönüş hızında, tek uçlu 10 V güç kaynağından 7 mA çeker. Amplifikatör tamamen düzeltilmiştir, 3.1 nV / C Hz'lik çok düşük bir gürültü seviyesine ve 90 mA'lık büyük bir çıkış akımına sahiptir. 8 pinli SOIC ve 5 pinli SOT paketlerinde mevcuttur.

Çok düşük gürültü ve yüksek çalışma frekanslarında amplifikatörler bulunur LMH6622-28. LMH6624 için bu parametre 0,92 nV/C Hz ve 2,3 pA/C Hz olup birlik kazanç frekansı 1500 MHz'dir. Amplifikatör, kazancı 10 veya daha fazla olan cihazlarda kullanım için düzeltilmiştir ve iletişim teknolojisi ve tıbbi ekipmanlarda kullanım için tasarlanmıştır. Düşük gürültü ve hatalar, çift geniş bantlı bir amplifikatörün özelliğidir LMH6628 10 MHz frekansında 2. / 3. harmoniğin nispi seviyesinin sırasıyla -65 / -74 dB olduğu ve % 0.1 doğrulukla çıkış voltajı ayar süresinin 12 ns olduğu. Bu, bu amplifikatörü yüksek hızlı analog dönüştürücülerin ve giriş-çıkış cihazlarının geliştirilmesinde vazgeçilmez kılar.

Amplifikatör, taşınabilir video ekipmanlarında ve PC video kartlarında kullanım için tasarlanmıştır. LM7121, SOT23-5 paketinde üretilmiştir. Amplifikatör parametreleri çok yüksektir: birim kazanç frekansı 175 MHz'dir, çıkış voltajı dönüş hızı 1300 V/µs'dir. +5V ile +15V aralığında hem tek kutuplu +5V besleme ile hem de bipolar ile çalışabilir.

Ultra hızlı işlemsel yükselteçler kayıt parametrelerine sahiptir LM7171(tek) ve LM7372(çift). Gerilim geri besleme devresine dayalı olarak, akım geri besleme amplifikatörlerinin özelliklerine sahiptirler - sırasıyla 4100 V/µs dönüş hızı, 200 MHz birim kazanç frekansı, 100 mA (LM7171) çıkış akımı ve 3000 V/µs, 120 MHz , 150 mA kanal başına 6,5 ​​mA akım tüketimi ile LM7372 için. Amplifikatörler 2'den büyük bir voltaj kazancı için düzeltilir. %0.01 ve 0.02o minimum diferansiyel kazanç ve faz bozulmaları ile bu amplifikatörler video, kablo ve optik hat ekipmanı, radyo ve televizyon yayın uygulamaları için çok uygundur. Çeşitli dava türlerinde verilir.

Süper yüksek hızlı op amp serisi LMH67xx CFA akım geri besleme devresine göre VIPTM10 tescilli teknolojik işlemine göre yapılır ve geniş bant radyo ve televizyon sistemlerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu mikro devreleri incelememize şu şekilde başlayacağız: LMH6702- rekor düzeyde düşük harmonik (5 MHz'de -100 dB) ve intermodülasyon bozulması, 720 MHz bant genişliği ve 3100 V/ çıkış voltajı dönüş hızı ile düşük gürültülü (giriş voltajı 1.83 nV'a düşürüldü) op amp µs. Bu tür yüksek performans, LMH6702'nin yüksek çözünürlüklü sistemler ve enstrümantasyondaki uygulamasını yönlendirir. SOIC ve SOT-23 paketlerinde mevcuttur.

Amplifikatör ailesi LMH6714/15/20/22 2 kazançta 400 MHz bant genişliğine ve 5,6 mA akım tüketiminde 1800 V/μs dönüş hızına sahip (tekli/çift/kilitli/dörtlü) öncelikle video sistemlerinde kullanım için tasarlanmıştır. 7ns TTL seviyesinde anahtarlanan LMH6720'nin yüksek empedanslı çıkış durumu, birden fazla yüksek hızlı sinyali ortak bir iletim hattına çoğullamak için çok kullanışlıdır. LMH6722 dörtlü amplifikatör, çok kanallı IF ve yüksek dereceli aktif filtrelerde etkin bir şekilde kullanılabilir. Çeşitli durumlarda verilir.

4,5 ila 12 V arasında tek beslemeli amplifikatör LMH6723 yüksek verimliliği (akım tüketimi 1 mA) 370 MHz geniş bant genişliği, 600 V / µs yüksek dönüş hızı ve 110 mA büyük çıkış akımı ile birleştirir, bu da onu taşınabilir video cihazları ve her türlü kendi kendine güç sağlayanlar için vazgeçilmez kılar. dönüştürücüler, gövde amplifikatörleri, taşınabilir CD-DVD oynatıcılar vb. SOIC ve SOT23 paketlerinde mevcuttur.

Bölümü sonlandırırken, geniş bantlı bir op amp ele alacağız. LMH6732 0 ila 1.5 GHz arasında ayarlanabilir bant genişliği ile. Bir harici direncin direncini değiştirerek, akım tüketimini 10 kattan fazla değiştirebilir ve ayrıca mikro devreyi 1 μA akım tüketimi ile bekleme moduna alabilirsiniz. Mikro devrenin parametreleri, tüketilen akımın tüm değerleri için benzersizdir: frekans bandı 55 MHz, çıkış voltajı dönüş hızı 400 V/µs, çıkış akımı 1 mA ve 540 MHz akım tüketiminde 9 mA, 2700 V/µs 9 mA akım tüketiminde sırasıyla ve 115 mA. Amplifikatör, 9 ila 12 V arasında değişen tekli ve iki kutuplu güç kaynaklarıyla çalışabilir. Amaçlanan uygulamaların kapsamı son derece geniştir - video ekipmanı, pille çalışan sistemler, anahtarlama cihazları vb. Cihazların tasarım süresini azaltmak için şunu unutmayın: LMH6732 National Semiconductor bunun için bir demo kartı sunuyor.

Bu nedenle, çok çeşitli Ulusal Yarı İletken entegre operasyonel amplifikatörler ve düşük maliyetleri, onları çok çeşitli Rus elektronik geliştiricileri için çok çekici kılmaktadır. Daha fazla teknik bilgi, şirketin http://www.national.com adresinde bulunabilir.

Uygulamak			Çerçeve	Sıcaklık aralığı	Besleme voltajı aralığı		Kanal başına akım tüketimi	çıkış akımı	Giriş ve çıkış tipi	giriş akımı	önyargı voltajı		Bias Voltaj Sıcaklık Katsayısı	Kazanmak	Ortak mod reddetme oranı	Güç Kaynağı Kararsızlığının Etki Katsayısı	Birlik kazanç frekansı.	Büyüme oranı.	Gürültü gerilimi
					besleme gerilimi		bıraktım	ben dışarı	İçeri - Dışarı	önyargılıyım	U ofset		sürüklenme	bir ses	CMRR	PSRR	s.b.	SR	e gürültü
Bekar	çift	Dörtlü (dörtlü)	paket		İÇİNDE		mA	mA	R'den R'ye	üzerinde	mV		µV/C	dB	dB	dB	MHz	V/µs	nV/CHz
					dk	Maks.	Maks.	Maks.		tip	tip	Maks.	tip	tip	tip	tip	tip	tip	tip
		LP324	SO, TSSOP, MDIP	C	±1.5; +3.0	±16,0; +32	0,021	4,0	dışarı	2,0	2,0	9,0	-	100	90	90	0,10	0,05	80
		LP2902	SO, MDIP	i	±1.5; +3.0	±13,0; +26	0,021	4,0	dışarı	2,0	2,0	10	-	97	90	90	0,10	0,05	80
LMV321	LMV358	LMV324	SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23	i	+2,7	+5,5	0,13	60	dışarı	11	1,7	7,0	5,0	100	65	60	1,0	1,0	39
LPV321	LPV358	LPV324	SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23	i	+2,7	+5,0	0,0090	17	dışarı	1,7	1,2	7,0	2,0	100	70	65	0,15	0,10	-
LM7301			SO, SOT-23	i	±0.9; +1.8	±16; +32	0,6	9,5	iç ve dış	90	0,03	6,0	2,0	97	90	104	4,0	1,25	36
LMV821	LMV822	LMV824	SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23	Dış I	+2,5	+5,5	0,30	40	dışarı	30	1,0	3,5	1,0	100	85	85	6,5	2,0	24
LMV931	LMV932	LMV934	SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23	Dış I	+1,5	+5,5	0,16	75	iç ve dış	15	1,0	6,0	2,0	100	78	100	1,0	0,45	45
LMV771			SC-70	Dış I	±1.5; +2.5	±3.0; +6.0	0,60	66	dışarı	0,000100	0,3	1,0	0,35	100	90	90	3,5	1,4	9,0
LMV751			SOT-23	i	+2,7	+5,5	0,60	15	dışarı	0,001500	0,05	1,0	-	120	100	107	5,0	2,3	6,5
LMC6001			MDIP	i	±2.3; +4.5	±7.7; +16	0,45	21	dışarı	0,000010	0,35	1,00	2,5	123	83	83	1,3	1,5	22
	LMC6022	LMC6024	BÖYLE	i	±2.3; +4.5	±8.0; +16	0,04	40	dışarı	0,000040	1,0	9,0	2,5	120	83	83	0,35	0,11	42
	LMC6032	LMC6034	SO, MDIP	i	±2.3; +4.5	±8.0; +16	0,38	40	dışarı	0,000040	1,0	9,0	2,3	126	83	83	1,4	1,1	22
	LMC6035	LMC6036	SO, ÇSOP	i	+2,7	+16	0,40	5,0	dışarı	0,000020	0,50	5,0	2,3	126	96	93	1,4	1,5	27
LMC6041	LMC6042	LMC6044	SO, MDIP	i	+4,5	+16	0,014	21	dışarı	0,000002	3,0	6,0	1,3	120	75	75	0,075	0,020	83
LMC6061	LMC6062	LMC6064	SO, CDIP	BEN	+4,5	+16	0,020	21	dışarı	0,000010	0,35	0,80	1,0	132	85	85	0,10	0,035	83
LMC6081	LMC6082	LMC6084	SO, MDIP	i	+4,5	+16	0,45	21	dışarı	0,000010	0,35	0,80	1,0	124	85	85	1,3	1,5	22
	LMC6442		SO, MSO, MDIP	i	+1,8	+11	0,0010	0,90	dışarı	0,000005	3,0	7,0	0,4	103	92	95	0,010	0,0040	-
	LMC6462	LMC6464	SO, MSO, CDIP	BEN	+3,0	+15	0,020	27	dışarı	0,000015	0,50	1,5	1,5	124	85	85	0,050	0,015	80
LMC7111			SOT-23,MDIP	i	+2,7	+11	0,025	7,0	iç ve dış	0,000100	3,0	7,0	2,0	112	85	85	0,050	0,027	-
	LMC6482	LMC6484	SO, MSO, CDIP	BEN	+3,0	+15	0,50	30	iç ve dış	0,000020	0,75	3,0	1,0	116	82	82	1,5	1,3	37
LMC7101			SOT-23	i	+2,7	+15	0,50	24	iç ve dış	0,001000	3,0	7,0	1,0	110	75	80	1,1	1,1	37
LMC8101			MSMD, MSOP	i	+2,7	+10	0,70	49	iç ve dış	0,001000	0,70	5,0	4,0	80	80	80	1,0	1,0	22
	LMC6492	LMC6494	BÖYLE	i	+5,0	+15	0,50	22	iç ve dış	0,000150	3,0	6,0	1,0	110	82	82	1,5	1,3	37
	LMC6572	LMC6574	BÖYLE	i	+2,7	+10	0,038	6,0	dışarı	0,000020	3,0	7,0	1,5	120	75	75	0,22	0,09	36
	LM833		SO, MDIP	C	±4.5	±18	2,5	40	HAYIR	500	0,30	5,0	-	110	100	100	15	7,0	4,5
	LM6132	LM6134	SO, MDIP	i	+1,8	+24	0,5	4,3	iç ve dış	110	2,0	6,0	5,0	100	100	82	10	14	27
	LM6142	LM6144	SO, MDIP	i	+1,8	+24	0,8	6,2	iç ve dış	180	1,0	2,5	3,0	108	107	87	17	25	16
LMH6645/7	LMH6646		SO, SOT-23	i	±2,5; +3.0	±6.0; +12	0,70	20	iç ve dış	360	1,0	4,0	5,0	87	77	83	55	22	17
	LM6152	LM6154	SO, MDIP	i	+2,7	+24	2,0	8,0	iç ve dış	500	2,0	5,0	10	107	84	91	75	30	9,0
	LMH6622		SO, MSO	i	±2,5	±6.3	4,3	90	HAYIR	4700	0,20	1,2	2,5	83	100	95	160	80	1,6
LM6171	LM6172		SO, MDIP	i	±5; +2.7	±16; +18	4,0	135	HAYIR	1000	3,0	6,0	6,0	99	110	95	100	3600	-
LM6181	LM6182		SO, MDIP	i	±3,5	±16	7,5	130	HAYIR	2000	2,0	4,0	5,0	-	60	80	100	1400	4,0
LM7121			SO, SOT-23	i	±5; +2.7	±18; +15	4,8	52	HAYIR	5200	0,90	8,0	-	72	93	70	175	1300	17
LM7171			SO, MDIP, CDIP	BEN	±2.7	±18	6,5	100	HAYIR	2700	1,0	3,0	35	81	105	90	200	4100	14
	LM7372		LLP, SO, PSOP	i	±4.5	±18	6,5	150	HAYIR	2700	8,0	10	12	80	93	90	120	3000	14
LMH6609			SO, SOT-23	i	±3.0	±6.3	7,0	90	HAYIR	2000	0,8	3,5	-	-	73	73	180	1400	3,1
LMH6624	LMH6626		SO, MSO, CDIP, SOT-23	ben, dış ben	±2,5; +5.0	±6.0; +12	15	100	HAYIR	50	0,25	0,95	0,25	79	90	90	1500	350	0,92
	LMH6628		SO, MSO, CDIP, CPACK	i	±2,5	±6.0	9,0	85	HAYIR	300	2,0	5,0	5,0	63	62	70	300	550	2,0
LMH6639			SO, MSO	i	±2,5; +3.0	±6.0; +12	3,6	160	dışarı	1000	1,0	7,0	8,0	100	93	96	190	170	6,0
LMH6642	LMH6643	LMH6644	SO, SOT-23	i	±2,5; +3.0	±6.0; +12	2,7	115	dışarı	1500	1,0	7,0	5,0	80	72	75	130	130	17
LMH6654	LMH6655		SO, SOT-23	i	±2,5; +3.0	±6.0; +12	4,5	180	HAYIR	5000	1,0	4,0	6,0	67	90	76	250	200	4,5
LMH6657	LMH6658		SO, MSO, SC-70, SOT-23	i	±2,5; +3.0	±6.0; +12	6,0	45	HAYIR	5000	1,1	7,0	2,0	85	82	82	270	700	11
	LMH6672		SO, PSOP, LLP	i	±2,5	±6.5	6,2	600	HAYIR	8000	0,2	4,0	-	68	100	78	200	170	4,5
	LMH6682	LMH6683*	SO, MSO, TSSOP	i	±2,5; +3.0	±6.0; +12	6,5	80	HAYIR	5000	1,1	7,0	2,0	85	82	76	190	940	12
LMH6702			SO, SOT-23	i	±5.0	±6.0	12	80	HAYIR	6000	1,0	6,0	13	-	52	48	720	3100	1,8
LMH6714/20		LMH6722	SO, SOT-23	i	±5.0	±6.0	5,6	70	HAYIR	1000	0,2	6,0	8,0	-	58	54	400	1800	3,4
	LMH6715		SO, CDIP	i	±5.0	±6.0	5,0	70	HAYIR	5000	2,0	8,0	30	-	60	56	480	1300	3,4
LMH6723			SO, SOT-23	i	+4,5	+12	1,0	110	HAYIR	400	1,0	3,5	-	-	64	60	370	600	4,3
LMH6732			SO, SOT-23	i	±4.5	±6.0	9,0	115	HAYIR	2000	3,0	8,0	16	-	62	52	540	2700	2,5

* dahili amplifikatör

1959'da kurulan National Semiconductor, ilk ayrık transistörlerin üretiminden en karmaşık modern mikro elektronik cihazlara kadar uzun bir yol kat etti. Şirketin varlığı boyunca öncelikli faaliyetlerinden biri, entegre operasyonel amplifikatörlerin (op-amp'ler) geliştirilmesiydi.

1968'de National Semiconductor mühendisleri, dünyanın ilk iki aşamalı işlemsel yükselticisi LM101'i yarattı ve bu, her türlü analog elektronik cihazın yapımında tüm bir trendin başlangıcını belirledi. Modern Ulusal Yarı İletken işlemsel yükselteçler, diğer şirketlerin fiyatlarından önemli ölçüde daha düşük fiyatlara sahipken, geliştiricilerin çeşitli elektronik ekipman oluşturmada çok çeşitli sorunları başarıyla çözmelerine izin verirken, bu sınıftaki cihazların dünya seviyesine karşılık gelir ve birçok açıdan onu aşar.

Modern entegre işlemsel yükselteçlerin çoğu, diferansiyel girişleri olan bir doğrudan amplifikasyon devresinde yapılır ve simetrik iki kutuplu besleme için tasarlanmıştır (tek kutuplu giderek artan bir şekilde kullanılmasına rağmen). İki girişe, bir çıkış ve güç çıkışına ek olarak, bir işlemsel yükseltici ayrıca dengeleme, düzeltme, programlama (belirli parametreleri kontrol akımı miktarına göre ayarlama) ve diğerleri için çıkışlara sahip olabilir.

İdeal olarak, bir op amp, sonsuz voltaj kazancına, sonsuz girişe ve sonsuz küçük çıkış empedansına, sonsuz çıkış genliğine, sonsuz yükseltme frekans aralığına ve sıfır gürültüye sahip olmalıdır. İşlemsel yükselteçlerin parametreleri dış etkenlere, besleme voltajına ve sıcaklığa bağlı olmamalıdır. Bu koşullar altında, negatif geri besleme (NFB) tarafından kapsanan işlemsel bir amplifikatörün transfer özelliği, tam olarak CNF devresinin transfer özelliğine karşılık gelir ve amplifikatörün kendisinin parametrelerine bağlı değildir.

Gerçek işlemsel yükselteçler, kapsamlı sınıflandırmalarının nedeni olan ideal olanlardan farklı özelliklere sahiptir. Gerçek bir işlemsel yükselteç, bir veya daha fazla parametrede en iyi özelliklerin elde edilmesiyle birbirini dışlayan gereksinimlerin bir uzlaşmasıdır, bunlar şunlar olabilir: ön gerilim ve giriş akımlarının en aza indirilmesi, yükseltilmiş frekansların maksimum bant genişliğinin ve çıkışın dönüş hızının elde edilmesi voltaj, tüketilen akımın ve besleme voltajının azaltılması ve diğerleri. İşlemsel bir yükselticinin parametreleri birkaç gruba ayrılabilir - giriş, çıkış, yükseltme, frekans, enerji, gürültü vb. Operasyonel yükselticinin nominal sıcaklık çalışma modunu belirleyen operasyonel parametrelerin yanı sıra, giriş ve çıkış devrelerinin izin verilen parametreleri ve güç kaynakları için gereksinimler, bir dizi parametrenin mümkün olan maksimum değerleri de çok önemlidir, fazlasına izin verilmez. Şu anda, belirli bir cihaz sınıfında tercih edilen kullanımlarını yansıtan, çeşitli parametrelerin bir kombinasyonuna göre işlemsel yükselteçlerin belirli bir (çok katı olmasa da) sınıflandırması vardır. Ayrıca işlemsel yükselteçlerin parametrelerinin büyük ölçüde devre tasarımları ve kullanılan yarı iletken teknolojisi tarafından belirlendiğini de not ediyoruz.

National Semiconductor, şirket tarafından üretilen mikro devrelerin işaretlenmesinin ilk iki veya üç harfinde kısmen gösterilen aşağıdaki operasyonel amplifikatör sınıflandırmasını kullanır:

1. Genel amaçlı amplifikatörler (Genel Amaçlı - LM, LMC) - 100 dB'ye kadar kazanç, 1 mV üzerinde ön gerilim, 10 MHz'e kadar birlik kazanç frekansı.
2. Düşük güç (Düşük Güç - LP, LPV) - akım tüketimi 1,5 mA'dan azdır.
3. Micropower (Micro Power - LP, LPV) - akım tüketimi 25 μA'dan az.
4. Düşük Voltaj (LMV) - besleme voltajı 3 V'tan az.
5. Hassasiyet (Hassasiyet - LMP) - 100 dB'den fazla kazanç, ofset voltajı 1 mV'den az.
6. Yüksek hız (Yüksek Hız - LMH) - 50 MHz'den daha yüksek bir birim kazanç frekansı.
7. Düşük gürültü (Düşük Gürültü) - 10 nV / Hz 1/2'den düşük gürültü voltajı.
8. Güçlü (Yüksek Çıkış Gücü) - çıkış akımı 100 mA'dan fazladır.
9. Besleme gerilimine yakın çıkış ve giriş gerilimi ile (Raydan Raya Çıkış/Giriş).

Rail to Rail amplifikatörlerde, çıkış voltajının maksimum ve minimum genliği, besleme voltajının karşılık gelen değerleri ile pratik olarak çakışır ve ortak mod giriş voltajının izin verilen değerleri eşittir veya hatta besleme geriliminin ötesine geçebilir. İkincisi, örneğin, girişe negatif voltaj uygulama olasılığı olan tek kutuplu beslemeli amplifikatörlerde kullanılır.

Yukarıda belirtildiği gibi, bariz nedenlerden dolayı, bu bölünme katı değildir, harf sınıflandırması da her zaman gözlenmez, işlemsel yükselteç aynı anda düşük voltajlı, yüksek hızlı, düşük gürültülü olabilir, çıkış voltajı besleme voltajına yakın olabilir. , vb. Ek olarak, aynı tipteki işlemsel yükselteçler farklı paketlerde, ayrıca bir pakette iki, üç veya dört amplifikatör (çok kanallı) ve son olarak genel (Ticari - C), endüstriyel ( Özellikle çalışma sıcaklığı aralığında (C: 0...+70 °C; I: -40...) bir dizi parametrede farklılık gösteren endüstriyel - I, E) ve askeri uygulamalar (Askeri - M). +85 °C; E: -40... +125 °C M: -55...+125 °C).

Ayrıca, yeni ürünlerin üretiminde ustalaşmanın yanı sıra, şirketin daha önce üretilen operasyonel amplifikatörleri sürekli olarak iyileştirdiği ve geliştirdiği de belirtilmelidir; bu, örneğin, iyi bilinen ucuz ve çok popüler düşük maliyetli ailede açıkça görülmektedir. tek beslemeli (Tek Kaynaklı) LM124 / 224/324/2902 ve kanal başına 0,2–0,4 mA akım tüketimine sahip dörtlü güç işlemsel yükselteçler. Bir dizi modifikasyon üretildi: LP324/LP2902 - 21 μA akım tüketimine sahip mikro güç, LMV324 - 2,7 ila 5,5 V besleme voltajına sahip düşük voltaj, LPV324 - 9 μA akım tüketimine sahip mikro güç düşük voltaj, üretildi BiCMOS tescilli teknolojisini ve diğer .

Ayrıca, modern işlemsel yükselteçler için, aslında diğer tümleşik devreler için, boyutu küçültme ve giderek artan şekilde yüzeye monte paketler kullanma eğilimi olduğunu not ediyoruz. Daha önce yaygın olan DIP ve TSSOP paketleri, çok daha küçük SOIC, SOT-23 ve SC-70 ile değiştiriliyor (ikincisi 2x2x1mm ölçülerinde); 1.285 × 1.285 × 0.85 mm veya daha küçük boyutları olan özellikle küçük boyutlu microSMD paketlerinde bir dizi yüzeye monte çip mevcuttur.

Önceki makalemiz National Semiconductor'ın yüksek hızlı op amperlerine baktı. Burada, şirket tarafından son yıllarda piyasaya sürülen diğer operasyonel amplifikatör türlerine odaklanacağız. İncelemeye, ana parametreleri 5 V besleme voltajında ​​​​Tablo 1'de verilen ve genel amaçlı operasyonel amplifikatörlere karşılık gelen amplifikatörlerle başlayalım.

Tablo 1. Modern genel amaçlı işlemsel yükselteçlerin ana parametreleri Ulusal Yarı İletken

Genel Amaçlı İşlemsel Yükselteçler

Tablo 1'den görülebileceği gibi, bu amplifikatörlerin çoğu, elektronik ekipman tasarımındaki modern eğilimleri yansıtan minyatür paketlerdeki düşük voltajlı ve düşük ve mikro güç amplifikatörleridir.

LMV341/2/4 operasyonel amplifikatör ailesi, kendi kendine güç sağlayan taşınabilir ekipmanlarda kullanım için tasarlanmıştır. İşlemsel yükselteçler, çok yüksek giriş akımı ve gürültü parametreleri ile karakterize edilir. Kapatma modunda, akım tüketimi yalnızca 45 pA'lık tipik bir değere düşürülür ve çalışma moduna geçiş süresi 5 µs'yi geçmez. Amplifikatörler, kişisel bilgisayarların ve dizüstü bilgisayarların anakartlarına yerleştirmek için çok uygun olan SC70-6L dahil olmak üzere çeşitli durumlarda mevcuttur. Bu amplifikatörlerin geniş bir sıcaklık aralığında (125 °C'ye kadar) çalıştırılabileceğine dikkat edin.

LMV931 / 2/4 ve LMV981 / 2 (kapatma modlu) işlemsel yükselteç ailelerinin karakteristik bir özelliği, 1.8 V'luk çok düşük bir minimum besleme voltajıdır ve bu nedenle şirket tarafından tek bir güçle çalışan ekipmanda kullanılmak üzere konumlandırılmışlardır. Li-Ion galvanik eleman ve ayrıca güç kontrol sistemleri için. Bu amplifikatörler aynı zamanda Rail to Rail giriş ve çıkışına ve nispeten düşük gürültü seviyesine sahip çok yüksek (101 dB) bir kazanıma sahiptir, bu da bu operasyonel amplifikatörlerin düşük voltajla çalışan ses ekipmanlarında kullanılmasını mümkün kılar.

LMV321/358/324 ve LPV321/358/354 op amp aileleri (ilgili süper popüler LM serisi op-amp'lerinin düşük voltajlı ve mikro güçlü versiyonları) ve ayrıca LM2904/02 minyatür microSMD ve LP2902 op -amp aileleri (LM358/324 ve LP324'ün analogları) genel uygulama için klasik modern işlemsel yükselteçlerdir ve geniş bir cihaz sınıfında kullanılabilir. LM2904/02 ve LP2902'nin 3V ile 32V arasında değişen tek veya çift güç kaynaklarıyla çalışabileceğini unutmayın.

LMV301 op amp, LMV321'in bir CMOS versiyonudur. Küçük bir SC70 paketinde amplifikatörlere son derece düşük giriş akımı ve düşük minimum besleme voltajı sunar ve örnekle ve tut cihazlarında, fotosensör sinyal amplifikatörlerinde ve diğer pille çalışan cihazlarda kullanılabilir.

LMV821/22/24 ailesinin işlemsel yükselteçleri, düşük güç tüketimi ile nispeten yüksek hız (birim kazanç frekansı 5 MHz, çıkış voltajı dönüş hızı 1,4 V/µs) ile karakterize edilir. Ayrıca ön gerilim ve sapma için iyi parametrelere sahiptirler (sırasıyla 3.5 mV ve 1 µV/°C). Çeşitli durumlarda mevcuttur ve iletişim teknolojisinde kullanım için tasarlanmıştır - modemler, kablosuz ve cep telefonları ve diğer cihazlar.

LMC7101 raydan raya giriş/çıkış op-amp'ı ve onun mikro-güç çeşidi LMC7111, çeşitli taşınabilir, kendi kendine güç sağlayan uygulamalarda kullanım için tasarlanmış minyatür CMOS op-amp'leridir. Çok düşük giriş akımları nedeniyle, örnekle ve tut cihazlarında ve yüksek giriş direnci gerektiren diğer cihazlarda kullanılabilirler (garanti edilen değer en az 1 TΩ).

Dikkate değer, çeşitli parametrelerin çok yüksek değerlerini, özellikle geniş bir besleme voltajı aralığını, nispeten hızlı tepkiyi, yüksek kazanç ve ortak mod reddini ve ayrıca CMOS op'unu birleştiren Rail to Rail giriş ve çıkışlı LM7301 op amperleridir. LMC8101'i kapatma özelliğine sahip amfiler. Bu amplifikatörler minyatür SOT-23 ve microSMD paketlerinde mevcuttur ve uygun parametrelerle çeşitli cihazlarda kullanılabilir.

Göreceli olarak güçlü ve hızlı op-amp'ler LM8261/2 ve LM8272 Rail to Rail giriş ve çıkış ve sınırsız yük kapasitesi ile LCD ekranlar, DAC çıkış aşamaları, kulaklık amplifikatörleri ve diğer cihazlar için sürücü devrelerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Geniş bir besleme voltajı aralığında çalışırlar ve düşük gürültü ve bozulma seviyeleri ile karakterize edilirler.

LMV721/2 ailesinin düşük gürültülü işlemsel yükselteçleri, pille çalışan olanlar da dahil olmak üzere, yükseltme ekipmanının giriş aşamalarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Elektret mikrofonlar gibi çeşitli cihazlara gömmek için minyatür ve açık çerçeve tasarımları mevcuttur.

Hassas işlemsel yükselteçler

Daha sonra, ana parametreleri 5 V'luk bir besleme voltajında ​​​​verilen hassas Ulusal Yarı İletken operasyonel amplifikatörlerin en son gelişmelerini ele alıyoruz. Hassas amplifikatörler için genel amaçlı operasyonel amplifikatörlerin parametrelerine ek olarak. , bias voltajının sıcaklık kayması, kazanç ve ortak mod reddetme katsayıları çok önemlidir.sinyaller (Ortak Mod Reddetme Oranı - CMRR) ve besleme voltajı kararsızlığının etkisi (Güç Kaynağı Dalgalanma Reddi - PSRR).

Tablo 2. Modern Ulusal Yarı İletken hassas işlemsel yükselteçlerin ana parametreleri

Rail to Rail giriş ve çıkışlı LMC6081/2/4 ve LMC6482/4 op-amp aileleri, CMOS teknolojisine dayalıdır ve tek bir kaynakla çalışabilen tipik hassas op-amp'lerdir. 20 μA akım tüketimine ve azaltılmış hıza sahip mikro güç emsalleri de mevcuttur - LMC6061/2/4 ve LMC6462/4. Bu işlemsel yükselteçlerin kapsamı, enstrümantal yükselteçler, sinyal işleme cihazları, piezoelektrik ve radyasyon sensörleri için sinyal yükselticileri, tıbbi ekipman (biyopotansiyellerin yükselticileri), vb.

LMC6001 operasyonel amplifikatörlerin ayırt edici bir özelliği, 10 fA'lık ihmal edilebilir bir tipik giriş akımı değeri ve buna bağlı olarak elektrometrik cihazlarda, kaçak akımları ölçmek için cihazlarda, radyasyon dedektörlerinde, çeşitli bilimsel ekipmanlarda vb. şirket, yeni üretilen LMC6001 çiplerinin her birini ilk dakikada arka arkaya 3 kez test edecek. Giriş akımı 25 fA'dan büyük olan örnekler reddedilir. İşlemsel yükselteçlerin avantajı ayrıca 22 nV / Hz 1/2 düşük gürültü seviyesi ve 2000 V'a kadar elektrostatik potansiyele karşı korumanın varlığıdır. MDIP paketlerinde ve yuvarlak MCAN camdan metale pakette mevcuttur. Düşük giriş akımlarına sahip işlemsel yükselteçlerin başarılı bir şekilde kullanılmasının, yalnızca devre kartı yüzeyinde kaçak akım olmaması durumunda mümkün olduğunu unutmayın. Bu akımların büyüklüğü, amplifikatörün giriş akımlarını birkaç büyüklük sırası ile aşabilir ve bu nedenle sıfırında önemli bir kaymaya neden olabilir. Çıkış yolu, işlemsel yükselteçlerin girişlerinin çevresinde baskılı devre kartı üzerinde özel güvenlik halkaları oluşturmak veya yükseltici girişlerini kartın dışındaki diğer devre elemanlarına bağlamaktır. Ultra düşük giriş akımlarına sahip amplifikatörlerin montajı için baskılı devre kartı modellerinin örnekleri şirketin web sitesinde mevcuttur.

Rail to Rail çıkışlı ve tek kutuplu güç kaynağına sahip LMV751 ve LMV771/2/4 düşük gürültülü hassas işlemsel yükselteçler minyatür paketler halinde mevcuttur ve çeşitli ekipmanların giriş aşamalarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Artan hız ve düşük bozulma ile karakterize edilirler, bu da bu operasyonel amplifikatörlerin düşük voltajlı güç kaynağı ile yüksek kaliteli ekipmanlarda kullanılmasını mümkün kılar.

National Semiconductor'ın Hi-Fi sınıfı ses ekipmanlarında kullanım için özel işlemsel yükselteçler - ikili LM833 ve dörtlü LM837 (tabloda gösterilmemiştir) - ürettiği unutulmamalıdır. Parametreleri açısından, bu amplifikatörler hassas olanlara yakındır ve düşük ofset voltajı (0.3 mV), yüksek kazanç (110 dB), ses aralığında çok düşük gürültü seviyesi (4.5 nV / Hz 1/2) ve son derece küçük doğrusal olmayan bozulma (%0,0015). İşlemsel yükselteçler, birliğe kadar herhangi bir kazanç için düzeltilir ve ön yükselticilerde kullanımlarıyla birlikte, zayıf sinyalleri yükseltmek için çok çeşitli ekipmanlarda kullanılabilirler.

National Semiconductor'ın en son başarısı, ihmal edilebilir ofset voltajı (0.8 µV tipik) ve sıcaklık kayması (0.015 µV/°) ile benzersiz bir sürekli giriş ofset düzeltme teknolojisine dayanan uygun fiyatlı, ultra hassas op-amp'lerin LMP2011/2/4 serisidir. . KİMDEN). Önemli gürültü ve sinyal bozulması yaratan nispeten düşük frekanslı kıyıcı stabilizasyonu kullanan diğer op amp'lerin aksine, LMP201x, ana gürültü spektrumunun yüksek frekans bölgesine aktarılmasına izin veren 35 kHz'lik bir düzeltme frekansına sahiptir, böylece çok iyi bir sonuç elde eder. düşük seviye. birkaç on kilohertz'e kadar frekans aralığında gürültü ve bozulma. Genel olarak, LMP201x işlemsel yükselteçlerin ultra düşük kayma ve kayma, çok yüksek bant genişliği ve hassas işlemsel yükselteçler için dönüş hızı gibi mükemmel özelliklerinin kombinasyonu, düşük gürültü ve düşük akım tüketimi ile birlikte bu mikro devrelerin kullanılmasını mümkün kılar. gelişmiş doğruluk ve sıcaklık kararlılığına sahip geniş bir cihaz sınıfında.

Hassas op amperlerin bu incelemesini sonuçlandırmak için, güncel başka bir Ulusal Yarı İletken ürününe, sabit kazançlı ve ultra geniş giriş ortak mod voltaj aralığına sahip LMP8270/1 hassas diferansiyel amplifikatör ailesine, akımda kullanım için tasarlanmış bir göz atalım. - zayıf diferansiyel sinyali çok büyük bir ortak mod voltajının arka planına karşı izole etmenin gerekli olduğu ölçüm cihazları, otomotiv elektroniği ve diğer devreler.

Akım ölçer devresindeki LMP8271 amplifikatörünün yapısı ve tipik anahtarlama devresi, şekil 2'de gösterilmiştir. 1. IC, tescilli bir seviye değiştirici girişi ve toplam kazancı 20 olan iki aşamalı bir amplifikatör içerir. LMP8270'de OFFSET pini yoktur. Tipik bir anahtarlama devresinde, aşamalar arasındaki bağlantı, harici bir kapasitörlü en basit RC alçak geçiren filtre aracılığıyla gerçekleştirilir.

Pirinç. 1. LMP8271 amplifikatörün yapısı ve tipik anahtarlama devresi

LMP8270, giriş sinyalinin yalnızca pozitif polaritesini güçlendirirken LMP8271, negatif sinyali de yükseltebilir. Negatif giriş voltajını V IN yükseltme yeteneği, Şekil 2'de gösterilen grafiklere göre çıkış voltajı seviyesi V OUT'un bir sabit değer kadar kaydırılmasıyla elde edilir. 2. Kaydırma, LMP8271 OFFSET yongasının özel bir girişine bir kontrol voltajı uygulanarak gerçekleştirilir. OFFSET girişi toprağa bağlıysa, LMP8271 yalnızca pozitif giriş sinyalini vurgular. OFFSET pinine besleme voltajı V S uygulandığında, amplifikatörün çıkış voltajına besleme voltajının yarısı eklenir ve böylece amplifikatör girişi bipolar olur. Prensip olarak, OFFSET girişine 0'dan V S'ye kadar herhangi bir V X gerilimi uygulanabilirken, çıkış gerilimine V X /2 eklenir.

Pirinç. Şekil 2. LMP8271 amplifikatörünün giriş ve çıkış voltajının kontrol sinyali OFSET'ine bağımlılığı

Programlanabilir işlemsel yükselteçler

National Semiconductor, parametreleri mikro devrenin özel bir pimi aracılığıyla akımı değiştirerek kontrol edilebilen bir dizi işlemsel yükselteç üretir - sözde programlanabilir işlemsel yükselteçler. Programlanabilir işlemsel amplifikatörün en son modeli - LMV422 çift amplifikatör - normal ve ekonomik olmak üzere iki modda çalışabilmesi açısından ilginçtir, ancak elbette amplifikatör parametreleri bozulur, ancak ana işlevler korunur, bu çok olabilir. örneğin ekipmanı " “bekleme” durumunda tutmak, yedek güce geçmek vb. için yararlıdır. Normal modda (Tam; PS kontrol pimi topraklıdır), işlemsel yükselteçler 400 μA'lık bir akım tüketir ve şuna yakın parametrelere sahiptir: hassas amplifikatörler (bkz. Tablo 1). Ekonomi modunda (Düşük; PS kontrol pimine 4,5 V'tan fazla uygulanır), akım tüketimi 2 μA'ya düşürülür ve amplifikatör ultra mikro güç haline gelir. Her çip yükselticinin kendi bağımsız PS kontrol pimi vardır. LMV422 op amp'leri 2'den büyük kazanç için düzeltilmiştir ve 10 pinli MSOP paketinde mevcuttur.

Kombine cihazlar

Elektronik ekipmanın boyutunu küçültme eğilimi, geliştiricilerin işlemsel yükselteçlere dayalı çeşitli birleşik cihazlar oluşturmasına yol açar. National Semiconductor, özellikle video ekipmanının ihtiyaçları için, parametreleri Tablo 3'te gösterilen LMH6570/2/4 çoklayıcılı yüksek hızlı işlemsel yükselteç setleri üretir.

Tablo 3. Ulusal Yarı İletken çoklayıcı yükselticilerin ana parametreleri

LMH6572 yongası, 2 kazançlı üç set 2: 1 çoklayıcı ve yüksek kaliteli tampon amplifikatör ve LMH6570 ve LMH6574 - sırasıyla 2 ve 4 tampon amplifikatör, bir çoklayıcı ve çok yüksek frekanslı yüksek kaliteli yüksek hızlı işlem amplifikatörü içerir. çeşitli video sinyal işleme ve amplifikasyon cihazlarında, monitörlerde, çok kanallı ADC'lerde, yüksek çözünürlüklü televizyon ekipmanlarında vb. kullanılmalarına izin veren frekans yanıtı, dönüş hızı, doğrusal olmayan bozulma ve gürültü parametreleri için özel bozulma değerleri "diferansiyel kazanç" ve "diferansiyel faz" gibi video sinyalleri. LMH6570 çoklayıcının yapısı ve tipik anahtarlama devresi ve durumlarının tablosu, Şek. 3. Çoklayıcının çalışması, SEL ve SD pinlerindeki standart mantık seviyeleri tarafından kontrol edilir.

Pirinç. 3. LMH6570 çoklayıcının yapısı ve tipik anahtarlama devresi ve durum tablosu

Birçok güç kaynağı devresi ve diğer uygulamalar, genellikle voltaj referansları (VRE'ler) ile birlikte op-amp'ler kullanır. National Semiconductor, iki veya daha fazla sabit veya değişken referans op amp içeren birkaç birleşik IC üretmektedir. Örneğin, popüler LM358'e benzer iki operasyonel amplifikatörden ve 10 mA'ya kadar çıkış akımına ve 4 mV'den fazla olmayan bir sıcaklık aralığında kararsızlığa sahip sabit bir 2.5 V referans voltaj kaynağından oluşan LM432 mikro devresini düşünün. 40 ila +85 ° C Mikro devrenin yapısı, Şek. 4. Uygulama yelpazesi en çeşitli olabilir - en basit lineer voltaj stabilizatörleri, PWM darbe dönüştürücüler, vb.

Pirinç. 4. LM432 çipinin yapısı

Analog Karşılaştırıcılar

National Semiconductor'ın ürün yelpazesi, şirketin uzun yıllardır büyük bir başarıyla ürettiği çok sayıda entegre analog karşılaştırıcıyı da içermektedir. Özellikle, 1970 yılında tanıtılan LM139/239/339 serisi tek beslemeli karşılaştırıcılar o kadar başarılı oldu ki, LM193/293/393/2903 ve diğer modifikasyonları hala farklı ülkelerdeki birkaç şirket tarafından üretiliyor.

Karşılaştırıcılar için işlemsel yükselteçlerde ortak olan parametrelerle birlikte, anahtarlama süresi (Yanıt Süresi) çok önemlidir - giriş voltajlarının karşılaştırılmasının başlangıcından çıkış voltajının karşılık gelen mantık seviyesine ulaştığı ana kadar geçen zaman aralığı. Modern düşük voltajlı karşılaştırıcılar genellikle, yüksek hız ve düşük gürültüyü düşük güç tüketimi ile birleştirmenize ve ayrıca besleme voltajına yakın bir çıkış voltajı elde etmenize olanak tanıyan BiCMOS teknolojisi kullanılarak yapılır. Op amp'ler gibi, karşılaştırıcılar da genel amaçlı veya genel amaçlı, yüksek hız, mikro güç, raydan raya çıkış, hassasiyet vb. olarak sınıflandırılabilir ve National Semiconductor, bunları op amp'lerde olduğu gibi etiketlemek için aynı sistemi kullanır. 5 V besleme geriliminde modern Ulusal Yarı İletken karşılaştırıcılarının ana parametreleri Tablo 4'te gösterilmektedir.

Tablo 4. Modern Ulusal Yarı İletken analog karşılaştırıcıların ana parametreleri

Tablonun ilk satırında gösterilen evrensel karşılaştırıcı ailesi, açık kollektör (OC) şeklinde bir çıkışa sahip bipolar teknoloji kullanılarak yapılır, çok çeşitli besleme voltajlarında (hem bipolar hem de tek kutuplu) çalışabilir ve çıkış voltajı açısından çeşitli dijital mantık cihazlarıyla uyumludur: TTL, CMOS, ECL, vb. Ailenin en yeni karşılaştırıcıları minyatür microSMD paketlerinde yapılır ve kendi kendine güç sağlayan taşınabilir cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

LMV331/393/339 karşılaştırıcılar, BiCMOS teknolojisi kullanılarak yapılan önceki ailenin düşük voltajlı bir versiyonudur. 2,7 ila 5 V arasında tek kutuplu güç kaynağına sahip cihazlarda kullanım için konumlandırılmışlardır.

LP339 dörtlü mikro güç karşılaştırıcısı, bipolar teknolojiye dayalıdır ve çok çeşitli besleme voltajlarında CMOS mantık cihazlarıyla kullanım için tasarlanmıştır. Bir karşılaştırıcı (15 μA) tarafından tüketilen akım miktarının besleme voltajına bağlı olmaması dikkat çekicidir.

Push-pull çıkışlı (2T) ve açık drenajlı (OS) çıkışlı LMC7221 Micropower CMOS karşılaştırıcılar minyatür SOT23 paketlerinde mevcuttur ve çeşitli taşınabilir cihazlarda (dizüstü bilgisayarlar, cep telefonları vb.) kullanım için tasarlanmıştır. LMC7215 ve LMC7225 karşılaştırıcılar sadece 0,7 μA akım tüketimi. Bu karşılaştırıcılarda Rail to Rail giriş ve çıkışları bulunur ve yedek devrelerde kullanım için tasarlanmıştır.

National Semiconductor'ın en yeni karşılaştırıcıları BiCMOS teknolojisine dayalıdır ve farklı parametrelerin benzersiz bir kombinasyonunu sunar. Modern evrensel LMV7235/39 karşılaştırıcılar, 65 µA akım tüketiminde 45 ns'lik anahtarlama süreleri sağlar. LMV7219'un yüksek hızlı versiyonu 7 ns'lik bir anahtarlama süresine sahipken, LMV7271/2/5 ve LMV7291'in düşük voltajlı versiyonları 1,8 V'luk bir besleme voltajında ​​​​çalışıyor. Yavaş değişen girişleri karşılaştırırken karşılaştırıcıların açık anahtarlaması sinyaller, devrenin dahili histerezisi tarafından garanti edilir. LMV72xx serisindeki tüm karşılaştırıcılar minyatür paketlerde mevcuttur.

LMV761/2 hassas tek ve çift CMOS karşılaştırıcıları, nispeten yüksek hızda çok düşük ofset voltajına ve giriş akımına sahiptir. LMV761 karşılaştırıcısı, akım tüketimini 0,2 µA'ya düşüren ve karşılaştırıcı çıkışı yüksek empedans durumuna giren bir Kapatma moduna sahiptir. Çalışma moduna geçiş süresi 4 μs'yi geçmez. Bu IC'lerin özelliklerine göre, kullanılmayan SD devre dışı bırakma pininin boş bırakılmaması, pozitif güç pinine bağlanması gerektiğini unutmayın.

National Semiconductor'ın ürün portföyü, analog karşılaştırıcılara dayalı bir dizi birleşik IC içerir. Bu, örneğin, cihaz besleme voltajı 3 V'a düştüğünde aktif (sıfır) bir seviye oluşturan LMS33460 besleme voltajı düşüş dedektörüdür. LMS33460 mikro devresinin yapısı ve dahil edilmesi için tipik bir devre, Şek. beş.

Pirinç. Şekil 5. LMS33460 besleme gerilimi düşüşü dedektör çipinin yapısı (a) ve tipik anahtarlama devresi (b)

Minyatür bir SC70-5 paketinde yapılan LMS33460 mikro devre, hassas bir referans, histerezisli bir karşılaştırıcı ve bir açık tahliye çıkış aşaması içerir. Mikro devrenin giriş voltajı aralığı 0,8–7 V'dir, tüketilen akım miktarı 1 μA'yı geçmez, aktif duruma geçiş süresi 70 μs'dir.

Doğru op-amp'i seçme

İşlemsel yükselteçlerin seçilmesi ve test edilmesi için harcanan süreyi azaltmak için National Semiconductor, şirketin web sitesinde bulunan WEBENCH yazılım kabuğunun bir parçası olan Amplifiers Made Simple adlı kullanışlı bir çevrimiçi teknoloji yarattı. Yeni etkileşimli araç, her biri çok çeşitli elektriksel özelliklere sahip diğer ürünler arasında doğru bileşeni hızlı ve doğru bir şekilde bulmanızı sağlayan güçlü bir arama motoruna sahiptir.

İlk aşamada, Amplifiers Made Simple, kullanıcının gereksinimlerini karşılayan optimum operasyonel amplifikatör türünü seçmenize olanak tanır. Op amp'ler daha sonra National Semiconductor ürünleri arasında aranır ve belirli bir göreve en uygun op amp'ler elde edilir. WEBENCH ailesindeki diğer tüm araçlar gibi, Amplifiers Made Simple tamamen ücretsizdir. Ailenin çeşitli araçları birbiriyle entegre edilerek kullanıcıya ek kolaylık sağlanmaktadır.

Amplifiers Made Simple ile elektronik tasarımcısı artık zaman alan devre hesaplamaları ve maliyetli fiziksel prototipleme yapmak zorunda değil. Teknoloji, en son SPICE modellerine, parametrelere ve National Semiconductor op amp'leri hakkındaki diğer bilgilere anında erişim sağlar ve kullanıcının aynı anda birden fazla cihazın özelliklerini karşılaştırmasına olanak tanır. National Semiconductor, WEBENCH destekli tüm ürünlerin 24 saat içinde teslim edilmesini garanti eder.

National Semiconductors entegre işlemsel yükselteçlerin geniş yelpazesi ve düşük maliyeti ve ayrıca çevrimiçi seçim imkanı, onları çok çeşitli elektronik geliştiricileri için çok çekici kılmaktadır. National Semiconductor tarafından üretilen diğer bileşenlerin yanı sıra dikkate alınan işlemsel yükselteçler hakkında bilgileri http://promelec.ru/lines/nsc.html veya üreticinin web sitesi www.national.com'da bulabilirsiniz.

Edebiyat

1. Volovich G. I. Analog ve analog-dijital elektronik cihazların devreleri. Moskova: Dodeka-XXI Yayınevi. 2005.
2. Ulusal Analog Ürünler Veri Kitabı. 2004 Sürümü.
3. Shtrapenin G. L. National Semiconductor // Chip News'den yüksek hızlı işlemsel yükselteçler. 2003. No. 10.

Güç kaynağı

Tek Beslemeli Op-Amp Diferansiyel Amplifikatör - Açma

Aşağıda tartışılacakları daha net hale getirmek için terimlerle başlayalım.

Amplifikatör, içinden geçen bir elektrik sinyalinin gücünü artırabilen bir düğüm veya hatta bütün bir cihazdır. Burada "güç" kelimesinin kullanılması boşuna değildir, çünkü bireysel akım göstergelerini artıran başka cihazlar vardır - gücü veya voltajı (örneğin, transformatörler), bu tür elemanlara amplifikatör denemez.

Diferansiyel yükselteçler, çıkış sinyalinin girişlerdeki potansiyel farka karşılık geldiği bir tür yükselteçtir (çoğunlukla iki giriş vardır, ancak bir girişli diferansiyel yükselteçler çok nadiren kullanılır, örneğin tekrarlayıcılar) belirli bir faktörle artar.

Op-amp ("operasyonel amplifikatör" kelimelerinin kısaltması, İngilizce'de işlemsel amplifikatör veya OpAmp gibi geliyor), çok yüksek kazanç sağlayan DC diferansiyel amplifikatörlerin bir alt türüdür.

Aşağıdaki şekilde şemalarda belirtilmiştir.

Tek beslemeli op-amp

Op-amp'nin güç kaynağı iki kutuplu (güç kaynağının negatif potansiyel, pozitif ve sıfır çıkışı vardır) veya tek kutuplu (sadece pozitif potansiyel ve sıfır sağlanır) olabilir.

Op-amp'in tek kutuplu güç kaynağı, piller veya pillerle çalışan modern devreleri uygulamak için çok daha kolaydır.

Op-amp'in tek kutuplu güç kaynağının avantajları şunları içerir:

1. Güç tüketimi azalır (bipolar olanlara kıyasla);

2. Yalnızca bir akım kaynağı gereklidir;

3. Şarj edilebilir pillerle çalışan taşınabilir cihazlar için verimli devreler kurmak mümkündür.

Bu nedenle çoğu modern operasyonel amplifikatör tek kutuplu besleme için tasarlanmıştır ve aslında yarı yolda çalışır (örneğin, Rail to Rail ailesi).

Ancak düşük doğruluk ve düşük kazanç nedeniyle, op amp'in doğru seçimine özel dikkat gösterilmelidir.

Çok çeşitli op-amp'ler ve işlevleri nedeniyle, kendi ihtiyaçlarınız için hazır bir amplifikatör seçme prosedürü oldukça karmaşık hale geliyor. Önde gelen üretici STMicroelectronics'in aşağıdaki devresi bu konuda yardımcı olabilir.

Burada GBR, kesim frekansıdır ve Icc, mevcut tüketimdir. Diğer üreticilerin hazır elemanlarını seçmek için doğrudan analog aramayı kullanabilirsiniz.

Devrelere tek kutuplu güç kaynağına sahip bir op-amp eklenmesi

Aşağıda, tipik işletim sistemi görevlerinin en popüler uygulamalarını ele alıyoruz.

En basiti, giriş sinyalinin toprağa göre olduğu devrelere bir op amp eklenmesidir.

Ters çevirme amplifikatörü böyle görünecek.

Çıkış sinyali formülle hesaplanacaktır.

Devre yalnızca Vin pozitifse çalışır.

Aşağıda, ters çevirmeyen girişe uygulanan bir önyargıya sahip bir op-amp bulunmaktadır.

Daha güçlü bir ters çevirmeyen op-amp bu şekilde açılacaktır.

Burada kazanç 10'dur (R1'in 910 kΩ, R2'nin 100 kΩ ve R3'ün 91 kΩ olduğu varsayılarak, LM358 DA1 olarak kullanılır). Hesaplama k=1+R1/R2 formülüne dayalıdır.

Diferansiyel amplifikatör seçeneği.

15.07.2019 - 08:24
Belki

Sergey / 02/06/2019 - 23:23
Uout \u003d (1 + 2 R1 / R2) (Uin1 - Uin2) Uin1 ise çıkış voltajının ne olduğunu merak ediyorum

Pille çalışan mobil elektronik sistemler giderek daha yaygın hale geliyor.
Tipik olarak, 5 V veya daha az tek bir besleme voltajı kullanırlar. Tek kutuplu şemalar
güç kaynağı, güç kaynağının karmaşıklığını azaltabilir ve genellikle maliyet etkinliğini artırabilir
cihazlar.

İşlemsel yükselteçler (op-amp'ler) ağırlıklı olarak bipolar devrelerde kullanılır, çünkü op-amp'in giriş ve çıkış sinyalleri, ortak devre veriyoluna göre çoğunlukla hem pozitif hem de negatif polariteye sahip olabilir. Op-amp'nin evirmeyen girişinin ortak bir bara bağlanması durumunda, op-amp devresi tarafından sinyal dönüşümünde bir hataya neden olan ortak mod giriş voltajı yoktur (Şekil 1).

O zaman op ampin çıkış voltajı Vout=-Vin R2/R1 olur.

Giriş sinyali kaynağı ortak bir veri yoluna bağlı değilse (Şekil 2, a), ortak veri yolu ile giriş sinyali kaynağının çıkışı arasındaki potansiyel fark Vsf, çıkış gerilimini Vout=-(Vin+Vsf)R2 etkiler. /R1.

Bazen bu kabul edilebilir, ancak daha sık olarak, amplifikatörün çıkış voltajı mutlaka yalnızca Vin giriş sinyali tarafından belirlenmelidir. Bu durumda, op-amp diferansiyel bağlantıda kullanılır ve ikinci girişe tam olarak Vsf'ye eşit bir önyargı uygulanır (Şekil 2, b). Vsf gerilimi her iki giriş devresinde de mevcuttur ve bu nedenle,
faz içi giriş sinyalidir. Bir op-amp'in tek kutuplu bir beslemeyle ters çevrilmesi şeması, Şek. 3 .

Burada, giriş voltajı, genellikle op-amp'in iki kutuplu bir güç kaynağı durumunda olduğu gibi, güç kaynağının orta noktasına değil, güç kaynağının negatif kutbuna bağlıdır. Giriş voltajı pozitif ise bu devre çalışmaz, çünkü bu durumda çıkış voltajı negatif gitmelidir ve burada negatif güç kaynağı yoktur. Bu devrede negatif giriş sinyalleri ile normal çalışma için, girişlerin güç buslarına bağlanmasına izin veren op amp'ler kullanmalısınız. Girişleri ortak bir bara veya başka bir referans voltajına bağlamanın vazgeçilmez gerekliliği, tek kutuplu beslemeli bir op-amp üzerinde devreler kurmayı zorlaştırır. Giriş sinyali kaynağı tek kutuplu olduğunda, örneğin bir fotodiyot olduğunda, işlemsel yükselteçler için tek kutuplu bir güç kaynağı kullanmak en doğaldır (Şekil 4).

Diğer durumlarda, op-amp'in giriş ve çıkış voltajlarını kutuplamak için çeşitli yöntemler kullanılabilir.

Tek besleme op amp önyargısı

Şek. Şekil 5, op-amp'e tek kutuplu bir güç kaynağı ile bir öngerilim kaynağının bağlanması için üç ana şemayı göstermektedir.

Şek. 5a, ters çeviren bir toplayıcıdır,

incirde. 5, b - diferansiyel yükseltici,

ve Şek. 5c - ters çevirmeyen toplayıcı.

Genel olarak, bu devrelerdeki giriş ve çıkış gerilimleri arasındaki ilişki denklem ile gösterilebilir.

Vout=kVin+b . (3)

Denklem (3), düz bir çizgi şeklinde bir op amp ile devrenin statik geçici tepkisinin grafiğine karşılık gelir.
çizgiler (Şek. 6).

Tablo 1.

Masada. 1, Şekil 2'deki şemalara karşılık gelen denklem (2) için k ve b sabitlerinin değerlerini gösterir. beş. Şekil 2'deki şemada ise. 5, b V IN ve V OF kaynaklarını değiştirin, ardından “Şek. 5, b" sekmesi. 1.
K ve b sabitlerinin devreleri ve değerleri, giriş voltajının olası değerleri için seçilir.
V IN koşulu 0< V OUT < V S . (4)
Tipik olarak, k gerekli devre kazancı tarafından belirlenir, bu nedenle tasarımcı sadece devre konfigürasyonunu ve b sabitini seçebilir. Daha ayrıntılı olarak, op-amp'in tek kutuplu güce sahip ofseti tartışılmaktadır. Tek kutuplu bir kaynaktan güç alan AC sinyallerini yükseltmek için tipik bir op-amp anahtarlama devresi, Şek. 7.

Burada ön gerilim, besleme geriliminin yarısıdır. Önyargı bölücü dirençler, güç ve giriş sinyali kaynaklarını strese sokmamak için yeterince yüksek seçilebilir.

Yapay bir sıfır noktasının tanıtılması

Yapay bir sıfır (orta) noktası, yani potansiyeli tek kutuplu bir güç kaynağının pozitif ve negatif kutuplarının potansiyelleri arasında yaklaşık olarak ortada bulunan bir devre noktası tanıtılırsa, önyargı devrelerinin kullanımı terk edilebilir. Devrenin bipolar sinyalleri yükseltmesi için, evirici yükselticinin girişi ile yapay sıfır noktası arasına bir giriş sinyali kaynağı bağlanır.
(Şek. 8) .

Aynı zamanda, çıkış voltajının sapmasını önlemek için, yük R L, amplifikatör çıkışı ile yapay sıfır noktası arasına bağlanır. Bu, sıfır noktasını oluşturan devrelerin yapımını zorlaştırır.

Şek. 9, sıfır noktası potansiyel oluşum şemalarının örneklerini göstermektedir. En basit olanı, orta noktası yapay bir sıfır noktasına 0 bağlı olan dirençli bir voltaj bölücüdür (Şekil 9, a). Bununla birlikte, bir R L yükünün varlığında, yük akımı I L bu bölücünün dirençlerinden birinden akar ve güç kaynağının kutupları ile 0 noktası arasında bir voltaj asimetrisi yaratır ve bu asimetrinin derecesi akım gücüne bağlıdır.
yükler. Bölücünün direncinin düşürülmesi bu gerilimlerin simetrik olmama durumunu azaltır ancak aynı zamanda bölücüdeki enerji kayıpları da artar.
Zener diyotlu devre (Şekil 9, b), güç kaynağının negatif kutbuna göre yapay sıfır noktasının potansiyelinin iyi stabilizasyonunu sağlar. Bu devrede bir zener diyot olarak, iki çıkışlı bir referans voltaj kaynağı (veya örneğin ayarlanabilir üç çıkışlı bir kaynak) kullanılması tavsiye edilir.
(TL431). Bu devre, op-amp çıkış akımını düşürdüğünde iyi çalışır, ancak önemli bir batan çıkış akımı ile 0 nokta potansiyelini sabit tutmak, düşük dirençli bir direnç R gerektirir, bu da yine
daha yüksek kayıplara neden olur. Yapay bir sıfır noktası oluşturmak için bir seri kontrol elemanlı bir voltaj dengeleyici kullanıldığında da benzer problemler ortaya çıkar.
En iyi performans, dirençli bir voltaj bölücünün orta noktasına evirmeyen bir takipçi devresine göre bağlı bir işlemsel yükselticiye sahip bir devredir (Şekil 9, c). Bu devrede, bölücü yalnızca işlemsel yükselticinin giriş durgun akımı ile yüklendiğinden yüksek dirençli olabilir. Op-amp, devrenin çıkışındaki potansiyeli bölücünün orta noktasındaki potansiyel ile karşılaştırır ve karşılaştırılan potansiyeller arasındaki fark sıfır olacak şekilde voltajı çıkışında tutar. Bu etki, olumsuz geribildirim eylemiyle elde edilir. Bu devre tarafından tüketilen düşük sessiz akımlarda (1 mA'dan az), böyle bir aktif bölücü, 1 ohm'dan fazla olmayan bir çıkış empedansına sahiptir.

Daha da etkili olanı, yapay bir sıfır noktasının oluşumu için özel mikro devrelerin kullanılmasıdır (Şekil 9, d). Texas Instruments (ABD), TLE2425 tipi IC'ler üretir. Bu IC, küçük boyutlu bir TO-92 üç terminal paketinde üretilmiştir ve 0,25 mA'dan fazla olmayan bir akım tüketimi ve en fazla olmayan bir dinamik çıkış direnci ile herhangi bir yönde 20 mA'ya kadar yapay bir orta nokta üzerinden bir akım sağlar. 0,22 Ohm. Yükün devrenin ortak bir noktasına veya güç baralarından herhangi birine bağlanmaması durumunda, dirençli bir bölücü üzerinde yapay bir sıfır noktası oluşturmak için en basit seçeneği kullanabilirsiniz (Şekil 9, a), ancak bir köprü yükseltme devresi ile (Şekil 9, e).

Bu devrede OU2 üzerindeki evirici izleyici, RL yükünün alt kutbunda, üst kutbunun potansiyeline göre antifaz olan bir potansiyel oluşturur.Burada, yapay sıfır noktasına VIN/R1'e eşit bir akım akar, bu nedenle direnç R1'in direnci mümkün olduğunca büyük alınmalıdır, aksi takdirde sıfır noktası simetrisi olmaz. Bu devrenin ek avantajları: maksimum voltaj genliğinde artış
yükte aynı besleme voltajında ​​iki kez ve çıkış voltajının tüm aralığında verimlilikte gözle görülür bir artış.

Dinamik aralık genişletme

Op-amp'nin besleme voltajının geleneksel +15 V'tan tek kutuplu 5 V'a düşürülmesi, giriş ve çıkış voltajlarının genlik aralığını önemli ölçüde azaltır. Bu durumda genlik aralığı, maksimum ve minimum olası giriş (çıkış) voltajları arasındaki fark olarak tanımlanabilir. Bipolar besleme için tasarlanmış amplifikatörlerin kullanımı, tek kutuplu besleme ile de mümkündür, ancak ilk olarak, besleme terminalleri arasında düşük bir potansiyel farkı ile, bu tür op-amp'lerin tüm türleri kabul edilebilir özelliklere sahip değildir (örneğin, kazanç) ve ikincisi, genlik aralığı, çıkış aşaması transistörlerinin oldukça yüksek doyma voltajları nedeniyle çıkış voltajları nispeten küçüktür. Konvansiyonel genel amaçlı amplifikatörlerin çıkış voltajı salınımı, nominal yükte 1 ... 2 V güç kaynağının üst ve alt potansiyellerine ulaşmaz. Böyle bir amplifikatöre tek kutuplu 5 V'luk bir kaynaktan güç verildiğinde, çıkışın genlik aralığı 1 ... 3 V olacaktır. Bu, sinyal-gürültü oranında ciddi bir düşüş ve devrenin çözünürlüğünde bir düşüş anlamına gelir. .

Şu anda, tek kutuplu olanlar da dahil olmak üzere düşük voltajlı güç kaynaklarından çalışmak için, tam çıkış salınımına sahip çok sayıda op-amp modeli (“Railden Demiryoluna”) geliştirilmiştir. Boşta çalışma sırasında bu tür amplifikatörlerin çıkış voltajı, pratik olarak güç kaynağının negatif kutbunun potansiyelinden pozitif kutbun potansiyeline kadar değişebilir.

Tam salınımlı amplifikatörlerin ve geleneksel op amplifikatörlerin çıkış aşamalarının devresi farklıdır. Geleneksel op-amp'lerin çıkış aşaması, tamamlayıcı transistörler üzerindeki ortak bir kollektör devresine göre inşa edilmiştir (Şekil 10, a).

Böyle bir devre çözümü kullanıldığında, çıkış transistöründeki minimum voltaj düşüşü prensipte azaltılamaz. Şekil 2'deki diyagramdan aşağıdaki gibi. 10, a, akım kaynağı I, voltaj yükseltme aşaması VT3'ün transistörünün toplayıcı akımını ve çıkış transistör VT1'in temel akımını sağlamalıdır. Akım kaynağı devresinin normal çalışması için, VT1 üzerindeki voltaj düşüşü en az 1 V'tur. Toplam voltaj düşüşünün geri kalanı çıkış transistörüne düşer. Ortak emitör devresine göre çıkış katındaki transistörleri açarak çıkış katının transistörlerindeki minimum düşüşü azaltabilirsiniz (Şekil 10, b). Bu şemaya göre, örneğin Analog Cihazlardan AD823 op-amp'i gibi bir çıkış aşaması oluşturulmuştur.

Şek. Şekil 11, maksimum (V S -V OH) ve minimum (V OL) çıkış voltajları için yük akımı I L'nin bir fonksiyonu olarak bu amplifikatörün çıkış transistörlerinin doyma voltajını V SAT gösterir. Açıkça, amplifikatör rölantideyken, maksimum çıkış voltajı neredeyse besleme voltajına ulaşır ve minimum olan sıfırdan biraz farklıdır. Çıkış katının tamamlayıcı MOSFET'ler üzerine inşa edildiği amplifikatörler tarafından daha da iyi boşta performans sağlanır (Şekil 10, c).
Texas InstRuments'tan op amp tipi TLC2272'nin çıkış aşamasının üst ve alt MOSFET'lerinin tamamen açık dirençleri, amplifikatör tek kutuplu bir 5 V kaynaktan beslendiğinde sırasıyla 500 ve 200 ohm'dur.

R L yükü, op-amp çıkışı ile devrenin ortak noktası arasına, Şekil 2'de gösterildiği gibi bağlanırsa. 4, daha sonra düşük çıkış voltajlarında, çıkış akımı da küçüktür ve amplifikatörün açık alt transistöründeki voltaj sıfıra çok yakındır (milivolt'un kesirleri). Yük akımı yüksekse ve yük, güç kaynağının artısına veya yapay bir sıfır noktasına başka bir terminal ile bağlanırsa, tamamen açık çıkış transistöründeki voltaj büyük değerlere ulaşabilir (1 V'tan fazla) . Bazı uygulamalar, yalnızca op amp çıkışının tam salınımını değil, aynı zamanda tam salınım (Raydan Demiryoluna) giriş ortak mod voltajı V SP'yi (tam salınımlı giriş) gerektirir. Bu, örneğin bir analogdan dijitale dönüştürücü ile bir sinyal sensörünü eşleştiren ters çevirmeyen bir tekrarlayıcı devresinde gereklidir. Bazı uygulamalar için, giriş sinyalleri aralığının ortak veri yolunun potansiyelinin 0,2 ... 0,3 V altında olması gerekir. Bu, ters çevirici amplifikatörün tek kutuplu güç kaynağı için gereklidir; giriş (Şekil 3), örneğin, op-amp'in ters çevrilen girişindeki voltajın polaritesinin ters çevrilmeyen olandan biraz daha düşük olduğu fotometre devresinde (Şekil 4). Tam salınımlı girişe sahip amplifikatörler, devrelerde geleneksel olanlardan belirgin şekilde daha karmaşıktır. Geniş bir giriş ortak mod sinyali ile çalışma yeteneği dışında başka avantajları yoktur. Bu nedenle, yalnızca girişin tam salınımının gerçekten gerekli olduğu yerlerde kullanılmalıdırlar.

Şek. Şekil 12'de ve geleneksel bir op-amp'in diferansiyel giriş aşamasının bir diyagramı gösterilmektedir. İki koordineli yapıdan oluşur. Giriş sinyalinin ortak baranın potansiyeline ulaşması için p-n-p transistörleri kullanılır.
Bu yapı, giriş aşamasının çalışmasını kesintiye uğratmadan ortak bir veri yolunun potansiyelini girişe uygulamanıza izin verir. saat
daha düşük ortak mod giriş voltajında, ön uç davranışı tahmin edilemez hale gelir. Genellikle, geri besleme işaretinin değiştiği ve op-amp'in tetik moduna geçtiği girişlerin tersine çevrilmesi vardır.
("çırpma" olarak adlandırılır). Akım kaynağındaki voltaj V IT, şek. 12 olmamalı
0,4 V'den az (aksi takdirde çalışmaz) ve aktif modda transistörlerin V BE taban yayıcı voltajı
yaklaşık 0,6V ise, giriş ortak mod sinyali, besleme voltajının en az 1V altında olmalıdır.

Şek. Şekil 12, b, bir kontrol p-n bağlantısına (JFET transistörleri) sahip n-kanal alan etkili transistörler üzerinde bir diferansiyel kademeyi göstermektedir. Bu tür transistörlerin eşik kaynak kapısı voltajı -2 ... -3 V olduğundan, küçük negatif ortak mod giriş voltajlarıyla op-amp'in giriş aşamasının normal çalışmasını sağlamak kolaydır. AD823 op amp'in giriş aşaması tam çıkış salınımı ile bu şekilde oluşturulur. Bu amplifikatör normal olarak -1 V'ta çalışır< V СФ < V S –1 В.

Op-amp'nin tüm giriş voltajı aralığında çalışması gerekiyorsa, çift tamamlayıcı diferansiyel aşaması kullanılır (Şekil 12, c). Şekil 2'de gösterilen bipolar varyant. 12, c, TLV245x ve OP196 tiplerinin op-amp'lerinde kullanılır, bu devrenin CMOS versiyonu TLV247x ve AD853x'tedir. Diyagramdan, giriş aşamasının her iki diferansiyel yükselticisinin aynı anda kontrol edildiği açıktır. p-n-p transistörlü bir diferansiyel amplifikatör (DU), besleme voltajının 1 V altında maksimum giriş sinyali seviyesine kadar çalışır. n-p-n-amplifikatörün normal çalışması için en az 1 V'luk bir ortak mod sinyali gereklidir.Bu nedenle, 1 V bölgesinde V S –1 V ve V SF<1 В - только один. Это обстоятельство вызывает довольно значительное изменение входных токов и напряжения смещения нуля (до 3 нА и 70 мкВ у TLV245x) при переходе через
güçlendirilmiş sinyalin bozulmasına neden olabilecek bu bölgelerin sınırları. Direnci formülle belirlenen ters çevirmeyen giriş direnci RC (Şekil 3) ile seri bağlayarak bu bozulmaları azaltabilirsiniz.

Rc = R1R2/R1+R2 (5)

Masada. Şekil 2, tek bir kaynakla çalışmak üzere tasarlanmış bazı tipteki op amp'lerin ana parametrelerini (tipik değerler) gösterir.

Tek kutuplu güç kaynağına sahip op-amp devreleri

Lineer Voltaj Regülatörü
OK ile devreye göre bağlanmış bir düzenleyici transistöre sahip bir op-amp üzerindeki doğrusal bir voltaj dengeleyicinin bir diyagramı, Şek. 13, bir.

Devre, negatif voltaj geri beslemeli ters çevirmeyen bir amplifikatörün devresine göre bağlanmış bir op-amp, bir referans voltaj kaynağı V REF ve yük ile seri olarak bağlanmış bir düzenleyici n-p-n-transistör VT içerir. Çıkış gerilimi V OUT, dirençli bir bölücü R 1 R 2 üzerinde yapılan bir negatif geri besleme devresi tarafından kontrol edilir. Op amp, bir hata yükselticisinin rolünü oynar. Buradaki hata, referans voltaj kaynağı (ION) tarafından verilen referans voltajı V REF arasındaki farktır ve
bölücü çıkış gerilimi R 1 R 2

ΔV = V REF - V ÇIKIŞ R1/R1+R2. (6)

İşlemsel yükselteç, tek kutuplu bir pozitif voltajdan güç alır. Aynı zamanda +15 V bipolar besleme için tasarlanmış işlemsel yükselteçler stabilizatör devrelerinde kullanılabilir.
30 V'a kadar bir giriş voltajı ile. Stabilize edilmiş çıkış voltajı, aşağıdan op-amp'in minimum ortak mod giriş voltajı ile ve yukarıdan, op-amp'in doyma voltajı ve doygunluk toplamı ile sınırlandırılır. düzenleyici transistörün baz emitörünün voltajı, yani kullanıldığında stabilizatörün izin verilen minimum giriş-çıkış voltajı
geleneksel op amperler büyük olacaktır (yaklaşık 3 V). Şek. Şekil 13, b, azaltılmış bir giriş / çıkış voltajına sahip bir dengeleyicinin bir diyagramını göstermektedir (LDO dengeleyici olarak adlandırılır). Burada düzenleyici transistör açık
OE ile şemaya göre, stabilite ile ilgili sorunlar olabilir. İzin verilen minimum giriş/çıkış voltajı
bu devre yalnızca düzenleyici transistör VT'nin toplayıcı-vericisinin doyma voltajı ile sınırlıdır.

hassas doğrultucu

Sadelik açısından dikkat çekici olan tam dalga hassas doğrultucu devresi, Şek. on dört

Hiç diyot içermez. Bununla birlikte, bu devrede yalnızca tam bir giriş ve çıkış voltajı aralığına (Rail-to-Rail) sahip op-amp'ler kullanılabilir. Amplifikatörler mutlaka tek kutuplu bir kaynaktan güç alır. V IN >0 ise, op-amp ters çevirmeyen bir takipçi olarak çalışır. Bu durumda, OU2 amplifikatörü diferansiyel modda ve V OUT \u003d V IN'de çalışır. V IN'de<0 усилитель ОУ1 уходит в отрицательное насыщение, напряжение на его выходе становится равным нулю (питание однополярное!). Тогда усилитель ОУ2 переходит в режим инвертирующего повторителя, поэтому V OUT = –V IN . Как следствие, V OUT = |V IN |.

Amplifikatör op-amp 2 her zaman doğrusal modda çalışır ve V IN'de ters çevirmeyen giriş op-amp'inin potansiyeli<0 становится ниже потенциала отрицательного полюса источника питания. Не все операционные усилители это допускают. Например, сдвоенный ОУ ОР291 как нельзя лучше подходит для этой схемы. Его входы защищены от дифференциального перенапряжения встречно-параллельно включенными диодами, причем в цепи баз входных транзисторов включены резисторы сопротивлением в 5 кОм. Это позволяет усилителю выдерживать при однополярном питании входное синфазное напряжение до –15 В. В этом случае резистор R1 можно не включать. Иное дело - сдвоенный усилитель ОР296. Он не имеет защитных резисторов, и при его применении в этой схеме необходимо включать резистор R1=2 кОм.
5 volt beslemeli bu devre için üretici ±1 V giriş sinyali aralığı önermektedir.op-amp 1'in doygunluktan çıkması uzun sürdüğü için devrenin frekans aralığı oldukça dar olun - op-amp OP291 için 0 ... 2 kHz'dir.

Akım ölçüm devresi

Nispeten yüksek bir potansiyel altında bir hattaki yüksek akımları ölçmek için, Şekil l'de gösterilen devre. 15.

Yükün içinden akan akım, burada akım sensörü olan Rsh şöntü boyunca bir V IN gerilimi yaratır. OU'nun ideal olduğunu varsayıyoruz. Daha sonra amplifikatörün ters çevirici girişinden hiçbir akım geçmez ve amplifikatörün diferansiyel girişleri arasındaki voltaj sıfır olduğundan, VIN voltajı sol rezistör R'ye uygulanır. Direnç R ve transistörün kolektöründen geçen akım VT

l c \u003d V IN /R \u003d l L R w /R (7)

Transistörün baz akımını ihmal ederek devrenin çıkış voltajını buluruz.

V ÇIKIŞ \u003d l C R T \u003d l L R T R w / R (8)

Burr-Brown INA168 akım ölçerin yapıldığı şema budur (kristal sınırlar Şekil 15'te kesikli bir çizgi ile gösterilmiştir). 60 V'a kadar ortak mod giriş voltajına ve 100'e kadar şönt voltaj kazancına izin verir. IC tarafından çekilen akım sadece 50 µA'dır. Benzer bir amaca sahip LT1787 mikro devresi, diferansiyel giriş ve çıkışlara sahip bir amplifikatör ve bir akım aynası şeklinde bir yük içerdiğinden simetrik olarak inşa edilmiştir. İzin verilen ortak mod voltajı da 60 V'tur. Dinamik aralık -12 bit (72 dB). MAX471 akım ölçer çipi, çip üzerinde 3 A'ya kadar bir akım için tasarlanmış bir şönt direncine sahipken, MAX4372'de böyle bir direnç yoktur, ancak dönüştürme hatası %0,18'i geçmez.

D/A Dönüştürücü
voltaj çıkışı ile

12-bit AD7541A gibi bir akım çıkışlı DAC ile tam salınımlı op amp'in bir kombinasyonu Şekil 1'de gösterilmektedir. 16 .

Burada, dirençli matris R-2R'nin ters dahil edilmesi kullanılır. Op-amp, 2 kazançlı, ters çevirmeyen bir amplifikatör şemasına göre bağlanır. TL431, referans voltaj kaynağı olarak kullanılabilir. Devrenin çıkış voltajı ile verilir

VOUT = 2V REF /4096*DI, (9)

burada DI giriş kodudur.

sonuçlar

Bipolar destekli op amperler, tek kaynaklı devrelerde çalışabilir, ancak giriş ve çıkış aralığı çok dar olabilir. Tek bir kaynakla çalışacak şekilde tasarlanmış op-amp'ler, iki kutuplu beslemeli devrelerde de çalışabilir. Sadece pozitif ve negatif kaynak arasındaki potansiyel farkın bu tip amplifikatör için izin verilen maksimum besleme voltajını aşmaması gerekir. AC sinyallerinin yükseltilmesi gerekiyorsa, tek kutuplu bir besleme ile öngerilim devrelerinin ve kuplaj kapasitörlerinin kullanılması tavsiye edilir (Şekil 7) .
DC giriş sinyali iki kutupluysa, öngerilim devreleri kullanılabilir, ancak bu daha uygundur.
yapay sıfır noktası devresine giriş. Tek bir besleme ile ortak bara potansiyelinin altındaki giriş sinyalleri ile çalıştırılmak isteniyorsa, gerekirse amplifikatör girişlerini korumak için önlemler alınmalıdır.

Georgy Volovich,
[e-posta korumalı]

Edebiyat
1. Mancini R. Tek Beslemeli Op Amp Tasarım Teknikleri // Uygulama Raporu SLOA030. - Texas Instruments
Anonim. - Ekim 1999. - 23 s.
2. Volovich G. Lineer integral voltaj stabilizatörlerinin kararlılığı. - Devre, 2001. No. 11.