Amplificator operațional VS comparator; Stiinta si Tehnologie

Iată-mă din nou cu un articol care explică diferența dintre un amplificator operațional și un comparator.

Foarte des, pe net, vedem diagrame cu AOP conectat astfel încât să funcționeze în modul neliniar, cel mai adesea în modul comparator. Acest mod de a face lucrurile este foarte rău, deoarece un PDO nu este făcut pentru a compara, ci, așa cum sugerează și numele său, pentru a amplifica și, prin urmare, pentru a lucra în modul liniar.

Un AOP este o componentă electronică care are particularitatea, așa cum sugerează și numele său, de a amplifica diferența de potențial între cele două intrări ale sale (inversarea e- și non-inversarea e +). Acest câștig de amplificare este foarte foarte mare, adesea între 80 și 120 dB (adică o amplificare între zece mii și un milion de ori diferența de potențial între cele două intrări).

Prima aplicație la care ne putem gândi imediat ar fi să comparăm două semnale. Diferența fiind amplificată de 100.000 de ori (în limita tensiunilor de alimentare ale AOP), dacă primul semnal este mai mare decât al doilea, atunci ieșirea AOP merge la limita superioară, în caz contrar, ieșirea se oprește. Avem astfel un AOP care face posibilă compararea a două semnale.

Numai că aceasta este calea greșită. Iată motivele:

Un AOP are o compensare a frecvenței (filtru trece jos) pentru a permite o stabilitate mai bună în modul liniar, dar brusc, AOP ne limitează în frecvență (la aproximativ 100 - 200 kHz, uneori mai mult în funcție de modelul AOP).
Timpul necesar pentru schimbarea AOP nu este definit. Depinde de compensarea frecvenței (care corespunde unui filtru trece-jos de ordin mai mare de 2). Ajuns la o anumită frecvență, nu numai că basculatorul ia o cantitate semnificativă de timp, dar, în plus, nu se declanșează instantaneu, dar are o întârziere.
Tensiunile de ieșire depind de tensiunile de alimentare.
În cele din urmă, tensiunile de ieșire nu sunt egale cu tensiunile de alimentare, dar sunt reduse cu ceea ce se numește tensiunea de deșeuri a AOP

În aceste cazuri, dacă nu putem compara două semnale, ce rost are un AOP? Ei bine, dacă reușim să conectăm într-un fel sau altul (fir, rezistor, condensator) ieșirea de la intrarea inversă a AOP, acesta va încerca să minimizeze cât mai mult posibil diferența de potențial între cele două intrări. Apoi spunem că DOP funcționează în modul liniar.

Mic exemplu simplu, AOP montat în modul follower.

Aici avem un semnal care ajunge la intrarea care nu inversează. Intrarea inversoare este conectată direct la ieșire printr-un fir.

Să ne imaginăm că ieșirea este inițial în stop pozitiv. În acest caz, tensiunea de la intrarea inversantă (e-) este mai mare decât cea de la intrarea de inversare (e +). AOP trece apoi la o oprire negativă. Deci, tensiunea la e- este acum mai mică decât cea la e +, ieșirea revine în cealaltă direcție și așa mai departe.

Cu toate acestea, tocmai am văzut că un AOP are compensare de frecvență, ceea ce înseamnă că, în realitate, tensiunea de ieșire se va stabiliza și se va sincroniza cu tensiunea de pe terminalul inversor. Ieșirea va copia deci tensiunea la terminalul care nu inversează. Aceasta se numește un ansamblu de adepți.

Desigur, există o mulțime de editare în modul liniar, unii se comportă ca adepți, alții ca amplificatoare, integratori, diferențiatori, amplificatori logaritmici, veri etc.