Mga amplifier ng pagpapatakbo - mga uri, pagtatalaga, enclosure ng amplifier

Kaunting kasaysayan

Una, ang ilang mga salita tungkol sa kung ano ang mga operational amplifier (op amps). Ang pangalan mismo ay nagmumungkahi na ang ilang mga operasyon ay isinasagawa sa kanilang tulong. Maaari ba itong isang instrumento sa kirurhiko? Hindi naman. Ang tool na ito ay idinisenyo upang maisagawa ang iba't ibang mga operasyon sa matematika.

Sa una, ang mga operational amplifier ay ginamit sa mga analog computer (AVM), kung saan ang impormasyon ay kinakatawan ng patuloy na mga signal sa anyo ng mga alon at boltahe.

Kahit na ang mga AVM ngayon ay isang bagay ng nakaraan, mga signal ng analognakuha mula sa iba't ibang mga sensor (halimbawa, ang presyon ng likido o ang anggulo ng pag-ikot ng pedal ng gas) ay ginagamit pa rin nang malawak. At wala kahit saan upang pumunta mula dito.

Kadalasan, ang mga signal ng analog ay na-convert sa digital na gamit, halimbawa, isang ADC, at ang kanilang karagdagang pagproseso ay isinasagawa nang digital gamit ang mga microprocessors o microcontroller.

Mga Lamp Amplifier ng Lamp

Una, pa rin ang mga AVM na tubo, ang pagpapatakbo ng matematika sa data ng analog ay ginanap gamit ang mga espesyal na circuit, na tinawag na mga amplifier ng pagpapatakbo. Naturally, ang unang pagpapatakbo ng mga amplifier ay mga tube ng mga amplifier. Ang kanilang hitsura at diagram ay ipinapakita sa Mga figure 1 at 2.

Larawan 1

Larawan 2

Ang disenyo ng amplifier ng pagpapatakbo ay malinaw mula sa figure: ang buong circuit ay tipunin sa isang pabahay at simpleng ipinasok sa socket gamit ang isang base ng octal bilang isang solong lampara. Ang base base, tulad ng sumusunod mula sa Figure 2, ay isang pares ng mga lampara - dobleng triode. As if 4 lang ang transistor.

Transistor Operational Amplifiers

Matapos ang pagdating ng mga transistor, ang mga pagpapatakbo ng mga amplifier ay nagsimulang ipatupad sa anyo ng mga board na may mga konektor, at nagpapatuloy ang estado na ito hanggang sa naimbento ang mga integrated circuit. Ito ay medyo napabuti ang pangkalahatang estado ng mga gawain, tinanggal ang circuit ng lahat ng mga "tube" drawbacks: mataas na pagkonsumo ng kuryente at mababang pagiging maaasahan dahil sa limitadong buhay ng lampara. Ngunit ang mga transistor op amps ay nagkaroon ng kanilang mga drawbacks. Una sa lahat, ang kanilang mga sukat ay medyo malaki, mas gusto ko.

Mga Pinagsamang Operational Amplifier

Ang unang pinagsamang pagpapatakbo ng amplifier µA702 ay binuo noong 1963 ni Robert Widlar, isang empleyado ng Fairchild Semiconductor. Ang aparato ay naglalaman lamang ng 9 na transistor, ngunit nagkakahalaga ng halagang $ 300, na pinapayagan itong magamit lamang sa mga pagpapaunlad para sa industriya ng militar. Ngunit sa pangkalahatan, ito ay isang malaking hakbang pasulong, isa sa pinakadakilang pagtuklas sa mga electronics.

Natapos noong 1965, dinisenyo ni Robert Widlar ang µA709 pagpapatakbo amplifier, na mas malaki ang gastos sa paggawa, para lamang sa $ 10. At kahit na ang ganitong presyo ay hindi pinapayagan na magamit ito para sa mga gamit sa sambahayan, ngunit lubos na katanggap-tanggap para sa pang-industriya na automation, atbp. mga gawain.

Noong 1967, sumali si Widlar sa National Semiconductor, kung saan sa ilalim ng kanyang pamumuno binuo nila ang LM101, na may pinakamahusay na mga katangian. Noong 1968, pinakawalan ni Fairchild ang µA741, na nagkaroon ng panloob na pagwawasto ng dalas, na kung saan ay naging mas matatag ang operasyon nito - ang isang pagpapatakbo ng amplifier na may panloob na pagwawasto ay hindi madaling kapitan ng pagganyak sa sarili.

Tulad ng nasabi na Ang pangunahing layunin ng pagpapatakbo ng amplifier ay upang magsagawa ng mga pagpapatakbo ng matematika sa mga variable na analog na kinakatawan ng mga boltahe (pagbubuod, pagsasama, pagdami, atbp.). Ngunit nang maglaon ay naging malinaw na ang op-amp ay isang napaka unibersal na elemento, at ang application nito ay walang hanggan na walang hanggan: signal amplification, aktibong dalas ng mga filter, tagalikha, mga nagkukumpara at marami pang iba.

Ngayon ang mga amplifier ng pagpapatakbo ay ginawa sa naturang dami na ito ay imposible na gawin nang hindi nila ginagamit. Bilang karagdagan, ang presyo ng mga produktong elektronikong ito ay nasa ilang mga kaso na napakababa, at ang mga posibilidad ay napakataas. Maraming mga amplifier ng pagpapatakbo ay nakalagay na sa isang kaso, ang pagkonsumo ng micro-power at isang napakababang antas ng panloob na ingay ay nagdadala ng mga tunay na amplifier na malapit sa mga perpektong. Pinapayagan ang lahat ng paggamit ng mga amplifier ng pagpapatakbo kahit na sa mga propesyonal na kagamitan sa tunog (mga mixer ng multichannel), na ginagawa itong hindi mapapalitan.

Siyempre, ang kasaysayan ng hitsura at pag-unlad ng mga amplifier ng pagpapatakbo ay mas mahaba at, marahil, mas kawili-wili, ngunit sa ngayon ay limitahan natin ang ating sarili sa impormasyong ito.

Mga Simbolo ng Amplifier ng Operational

O isang kwento tungkol sa mga tatsulok at mga parihaba

Ang mga unang hakbang sa amateur radio ay nagsisimula, bilang isang panuntunan, sa paggamit ng mga discrete transistors, na, madalas na may ilang kabalintunaan o, sa kabaligtaran, paggalang, ang nakaranas ng mga dalubhasang espesyalista ay tumatawag lamang na "maluwag". Sa ganitong mga transistor maaari mong gawin ang halos anumang, ngunit madalas na ang trabaho na ito ay nangangailangan ng isang medyo mataas na kwalipikasyon ng tagapalabas.

Ang isang simpleng halimbawa: ang pag-tune ng isang mataas na kalidad na UMZCH ay maaaring nagkakahalaga ng maraming mga hanay ng mga makapangyarihang mamahaling transistor. Upang maiwasan ito na mangyari, dapat kang magkaroon ng sapat na karanasan sa pagbuo ng mga naturang aparato, gumamit ng iba't ibang mga aparatong pangprotekta sa mga circuit at lakas ng pag-load. Sa pinakasimpleng kaso, ang mga maliwanag na maliwanag na lampara ng kaukulang boltahe at kapangyarihan.

Ang mas mabilis kaysa sa pangwakas na mga resulta batay sa "amplifier" ay maaaring makamit kung gagamitin mo ang ULF sa pinagsama-samang pagganap. Nagdagdag lamang ng ilang mga resistors, capacitors, isang power supply, isang timbral block, at mangyaring, bago ka maghanda ng amplifier. Ngunit dito pag-uusapan natin ang tungkol sa mga amplifier ng pagpapatakbo, ang kanilang paggamit sa mga disenyo ng amateur radio.

Marahil walang makokolekta sa AVM sa bahay at lahat ng mga uri ng mga adder - mga differentiator. Ang isang malawak na paggamit ng mga op-amps sa mga amplifier, panghalo, at lamang kapag ang pag-aayos ng iba't ibang mga elektronikong kagamitan ay mangangailangan ng hindi bababa sa pangunahing kaalaman tungkol sa mga amplifier ng pagpapatakbo. Ano ang isusulat tungkol sa artikulong ito.

Paano ipinahiwatig ang mga operasyong amplifier sa mga de-koryenteng circuit

Tulad ng lahat ng mga bahagi ng radyo ng mga amplifier ng pagpapatakbo ay ipinahiwatig sa mga diagram gamit ang UGO - maginoo na mga simbolo ng graphic. Ang mga disenyo ay maaaring maging magkakaibang, bagaman, sa pangkalahatan, ang ibig sabihin nila ay ang parehong bagay. Sa unang kakilala sa mga circuit na nasa mga amplifier ng pagpapatakbo, lumitaw ang mga pag-aalinlangan, bigla akong gumawa ng mali, bigla na lamang mawawala ang lahat.

Kung hindi mo isinasaalang-alang ang panloob na istraktura ng mga amplifier ng pagpapatakbo, na, hindi sinasadya, sa halip ay kumplikado sa unang sulyap (ito ang mga tradisyon ng integrated electronics), sa panlabas ay mukhang simple at lohikal ang mga operatiba. Ang karagdagang paglalarawan ay mababahala lamang sa mga panlabas na konklusyon at ang kanilang paggamit sa iba't ibang mga scheme.

Ang isang modernong pagpapatakbo ng amplifier ay karaniwang may dalawang input, isang output at dalawang output para sa pagkonekta ng kapangyarihan. Ito ang pinakamababang set na "maginoo". Bilang karagdagan sa mga konklusyon sa itaas, maaaring mayroong mga konklusyon para sa pagkonekta sa mga elemento ng pagwawasto ng dalas, mga konklusyon para sa balanse (zero adjustment sa output). Ang iba't ibang mga UGO para sa mga operational amplifier ay ipinapakita sa Larawan 1. Isaalang-alang ang mga ito bilang detalyado hangga't maaari.

Larawan 3

Sa Mga Figura 1a at 1b, ang mga kaso ng pagpapatakbo ng amplifier ay ipinapakita sa anyo ng isang tatsulok na isosceles. Oo, hindi ito higit sa isang kaso ng microcircuit. Sa kaliwang bahagi mayroong 2 mga pag-input: pag-iikot (ipinahiwatig ng isang minus sign o isang maliit na bilog) at hindi pag-iikot (ipinahiwatig ng isang plus sign o simpleng iginuhit nang walang isang bilog). Tandaan: kung ang circuit ay iginuhit ayon sa "mga patakaran ng mabuting tono", kung gayon ang lahat ng mga input ay nasa kaliwa, at ang mga output ay nasa kanan ng elemento na pinag-uusapan.Ang mga konklusyon ng pandiwang pantulong, halimbawa, pagwawasto, nutrisyon, ay maaaring matatagpuan ayon sa gusto mo.

Dito, sa kanang sulok ng tatsulok mayroong isang output na may inskripsyon na "Output", at ang mga terminal para sa pagkonekta ng kapangyarihan, na madalas na dalawang polar, ay ipinapakita sa itaas at sa ibaba. Upang hindi mag-overload, huwag malabo ang mga konklusyon ng circuit, ang mga power supply ay madalas na hindi ipinapakita. Ang kanilang pag-akit ay ipinahiwatig lamang sa mga tala sa scheme.

Ang kaso ng pagpapatakbo ng amplifier ay maaaring mailarawan bilang isang rektanggulo, tulad ng ipinapakita sa Figure 1c. Ang lahat ng iba pang mga bahagi ng figure na ito ay pareho sa kaso ng isang tatsulok na kaso.

Mga Enclosure para sa mga amplifier ng pagpapatakbo

Nakamit ng modernong semiconductor na teknolohiya ang nasabing pagsulong na ang bilang ng mga istruktura ng semiconductor sa isang enclosure ay hindi mabibilang. Ito ay sapat na upang maalala ang mga modernong microprocessors, ang bilang ng mga transistor na kung saan ay nagkakahalaga ng bilyun-bilyong piraso. Samakatuwid, upang ilagay sa isang kaso ang ilang mga amplifier ng pagpapatakbo na naglalaman lamang ng ilang dosenang mga transistor ay kahit isang napaka-simpleng bagay.

Larawan 4

Ang lokasyon ng mga terminal ng mga operational amplifier ng iba't ibang uri sa parehong mga kaso ay pareho, na ginagawang madali upang palitan ang mga ito, lalo na sa mga kaso kung saan naka-install ang mga operational amplifier sa mga konektor - mga socket. Ngunit sa parehong oras, ang mga pagpapatakbo ng mga amplifier ng parehong uri ay maaaring gawin sa ganap na magkakaibang mga kaso. Kinakailangan ang iba't ibang ito sa mga kondisyon ng produksyon ng masa at malakihang pangunahin para sa kaginhawaan ng pagbuo ng nakalimbag na circuit board at ang buong disenyo ng isang elektronikong aparato.

Ipinapakita ng Figure 3 ang mga operational amplifier na ginawa sa mga kaso ng DIP8, DIP14.

 

Larawan 5

Ipinapakita ng Figure 4 ang isang 4558 na uri ng operational amplifier sa isang SIP-8 na uri ng enclosure - isang solong-hilera na walong-pin na enclosure.

Larawan 6

Sa kasalukuyan, ang mga pagpapatakbo ng mga amplifier sa SMD enclosure ay nakakakuha ng pagtaas ng katanyagan.

Larawan 7

Sa susunod na artikulo, isasaalang-alang namin ang perpektong pagpapatakbo ng amplifier, mga input at output nito, at ilang pangunahing mga katangian na kapaki-pakinabang sa proseso ng malayang pag-unlad at pagmamanupaktura (basahin lamang ang paghihinang sa iyong paglilibang) ng iba't ibang mga scheme "para sa kaluluwa". At maganda talaga kung mapapalitan ang proseso ng paghihinang mga panloob na tinapaytungkol sa kung saan ang artikulo ay na.

Pagpapatuloy ng artikulo:Ang mainam na amplifier ng pagpapatakbo

Boris Aladyshkin