Elektronik Komponenter: Closed Loop Forstærkere - Dummies

Åben kredsløbsopstrømskredsløb er ikke særlig nyttige som elektroniske forstærkere, fordi de er så let mættede. For at gøre en op amp nyttig som en forstærker, skal du bruge den i et feedback kredsløb, , som reducerer forstærkningen til en mere håndterbar mængde, så inputspændinger, der er anvendelige (og endda målbare!) Kan forstærkes pålideligt.

Du er sandsynligvis allerede bekendt med begrebet feedback. Du har sandsynligvis siddet i et auditorium, der lytter til nogen, der taler ind i et offentligt adressesystem, da der pludselig kom et gennemboret skrig ud af højttalerne. Det skrig var feedback. I tilfælde af public-adressesystemet hentede mikrofonen noget af udgangen fra højttalerne og sendte det igen gennem forstærkeren igen. Resultatet var en irriterende højknude squeal.

Ikke al feedback er dog dårlig. I et op amp forstærker kredsløb bruges feedback til at reducere den enorme åbne kredsløbsforstærkning gevinst til en mere håndterbar forstærkning, såsom 10. For at gøre dette, sendes udgangssignalet tilbage til indgangen via V _{+ < terminal. En modstand bruges til at reducere spændingen, der føres tilbage til indgangen.} Denne type kredsløb hedder en

lukket kredsløbsforstærker , fordi der findes en lukket kredsløbsvej mellem udgang og indgang. (Nu forstår du, hvorfor en op-amp-kredsløb uden tilbagekoblingssløjfen kaldes en åben sløjfeforstærker. )

Den mest almindelige op-amp-konfiguration hedder en

inverterende forstærker , fordi spændingen af ​​udgangen er modsat spændingen af ​​indgangen. I et inverterende forstærkerkreds arbejder indgangssignalet gennem en modstand på vej til V

- _{indgangen, og udgangen sløjes tilbage i V-indgangen via en anden modstand. Disse modstande betegnes R1 og R2. Du kan nemt beregne kredsløbets samlede spændingsforøgelse ved at bruge denne formel:}

Her er gevinsten betegnet A

CL ₍ CL står for lukket loop ). Hvis R1 er 1 k og R2 er 10 k, vil spændingsforstærkningen af ​​kredsløbet være -10. Så hvis indgangsspændingen er +0. 5 V, vil udgangsspændingen være -5 V (0. 5 -10).

Bemærk, at det negative tegn er påkrævet i et inverterende forstærkerkreds, så positive indgange giver negative udgange og omvendt.

En lukket kredsløbsforstærker kan også konstrueres som en

ikke-omvendt forstærker , hvor udgangsspændingen ikke vender tilbage. For at gøre det, skal du blot vende indgangene. I stedet for at forbinde indgangsspændingen til V - _{gennem en modstand og jordforbindelse V} + _{, har du jordet V} - _{gennem en modstand og tilslut inputspændingen til V < +} .Tilbagekoblingskredsløbet er det samme; udgangen er forbundet til V-indgangen gennem modstanden R2. _{Formlen til beregning af forstærkningen for en ikke-omvendt forstærker er lidt forskellig fra formlen for en inverterende forstærker:} Hvis R1 er 1 k og R2 er 10 k, er forstærkningen 11. Således er en indgangsspænding på 0. 5 V vil resultere i en udgangsspænding på +5. 5 V.