ວິທີການວິເຄາະພື້ນຖານສໍາລັບ op amps: ວົງຈອນເປີດ virtual, ວົງຈອນສັ້ນ virtual. ສໍາລັບວົງຈອນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ op amp ທີ່ບໍ່ຄຸ້ນເຄີຍ, ໃຊ້ວິທີການວິເຄາະພື້ນຖານນີ້.
Op amps ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນທີ່ເຫມາະສົມ, ພວກເຂົາສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ AC ແລະ DC ຄວາມແມ່ນຍໍາ, ຕົວກອງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, oscillators, ແລະເຄື່ອງປຽບທຽບແຮງດັນ.
- ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ op amps ໃນການກັ່ນຕອງການເຄື່ອນໄຫວ
ຮູບຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນວົງຈອນການກັ່ນຕອງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວປົກກະຕິ (ວົງຈອນ Saron-Kayl, ປະເພດຂອງວົງຈອນ Butterworth). ປະໂຫຍດຂອງການກັ່ນຕອງຢ່າງຫ້າວຫັນແມ່ນວ່າມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ສັນຍານທີ່ໃຫຍ່ກວ່າການທໍາລາຍຄວາມຖີ່ຂອງ cutoff ໄດ້ໄວຂຶ້ນ, ແລະລັກສະນະການກັ່ນຕອງບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີ capacitance ສູງແລະຄວາມຕ້ານທານ.
ຈຸດການອອກແບບຂອງວົງຈອນນີ້ແມ່ນ: ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງການຕັດທີ່ເຫມາະສົມ, ຄ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງ R233 ແລະ R230 ຄວນເລືອກທີ່ສອດຄ່ອງເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ແລະ capacitance ຂອງ C50 ແລະ C201 ຄວນເລືອກທີ່ສອດຄ່ອງ (ເມື່ອຄ່າຄວາມຕ້ານທານແລະ capacitance ຂອງວົງຈອນ RC ສອງຂັ້ນຕອນ), Saron ສາມາດເປັນປະເພດປົກກະຕິ, ມັນຖືກເອີ້ນວ່າວົງຈອນປົກກະຕິ. ປະສິດທິພາບການກັ່ນຕອງ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ຕົວຕ້ານທານ R280 ປ້ອງກັນການປ້ອນຂໍ້ມູນຈາກການຖືກໂຈະ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດຂອງ op amp ຜິດປົກກະຕິ.
ສາມວົງຈອນການກັ່ນຕອງຕ່ໍາຜ່ານທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສອງທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບການກັ່ນຕອງແມ່ນ: Butterworth, monotonically ຫຼຸດລົງ, ຮາບພຽງແລະເສັ້ນໂຄ້ງ smoothest;
ການນໍາໃຊ້ທີ່ສຸດໃນ Butterworth low-pass filtering ແມ່ນວົງຈອນ Saron-Kayl, ເຊິ່ງເປັນວົງຈອນຈໍາລອງ.
ສໍາລັບການກັ່ນຕອງ, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງຮູ້ຄວາມຖີ່ຂອງການຕັດອອກຂອງມັນ, ຫຼືທ່ານສາມາດຂຽນຟັງຊັນການໂອນແລະການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່.
ຖ້າຕົວກອງຍັງມີຫນ້າທີ່ຂະຫຍາຍ, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງຮູ້ເຖິງຜົນປະໂຫຍດຂອງການກັ່ນຕອງ.
ໃນເວລາທີ່ຄ່າຄວາມຕ້ານທານແລະ capacitance ຂອງວົງຈອນ RC ສອງຂັ້ນຕອນແມ່ນເທົ່າທຽມກັນ, ມັນຖືກເອີ້ນວ່າວົງຈອນ Serenka. ຄໍາຕິຊົມທາງລົບໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໄປໃນວົງຈອນການເຄື່ອນໄຫວຂອງຄໍາສັ່ງທີສອງເພື່ອເຮັດໃຫ້ແຮງດັນຜົນຜະລິດຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາໃນລະດັບຄວາມຖີ່ສູງ.
ການໄດ້ຮັບ passband ຂອງວົງຈອນການກັ່ນຕອງຕ່ໍາຜ່ານຄໍາສັ່ງທີສອງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແມ່ນ 1+Rf/R1, ເຊິ່ງແມ່ນຄືກັນກັບວົງຈອນການກັ່ນຕອງຕ່ໍາຜ່ານຄໍາສັ່ງທໍາອິດ;
ໃຫ້ສັງເກດວ່າຫນ່ວຍຂອງ m ແມ່ນ ohm ແລະຫນ່ວຍຂອງ N ແມ່ນ u
ດັ່ງນັ້ນຄວາມຖີ່ຂອງການຕັດແມ່ນຄິດໄລ່ເປັນ
Chebyshev, ທໍາລາຍຢ່າງໄວວາ, ແຕ່ມີ ripples ໃນ passband;
Bessel (elliptical), ໄລຍະການປ່ຽນເປັນອັດຕາສ່ວນກັບຄວາມຖີ່, ແລະການຊັກຊ້າຂອງກຸ່ມແມ່ນຄົງທີ່.
2. ການນຳໃຊ້ op amp ໃນເຄື່ອງປຽບທຽບແຮງດັນ
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ວົງຈອນນີ້ແມ່ນການລວມກັນຂອງຕົວປຽບທຽບສູນຂ້າມແລະວົງຈອນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເລິກ.
ຜົນຜະລິດແມ່ນຂະຫຍາຍໂດຍ (1+R292/R273). ປັດໄຈການຂະຫຍາຍທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຂອບຂອງຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມເພີ່ມຂຶ້ນ steeper.
ນອກຈາກນີ້ຍັງມີມູນຄ່າການຕໍ່ຕ້ານອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນວົງຈອນນີ້ທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເອົາໃຈໃສ່, ນັ້ນແມ່ນ R275, ເຊິ່ງກໍານົດຄວາມໄວເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄື້ນສີ່ຫລ່ຽມ.
3. ການອອກແບບວົງຈອນແຫຼ່ງປະຈຸບັນຄົງທີ່
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ຂະບວນການວິເຄາະຫຼັກການໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່ແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
U5B (op amp ຕ່ໍາໃນຮູບຂ້າງເທິງ) ແມ່ນຕົວຕິດຕາມແຮງດັນ, ດັ່ງນັ້ນ V1 = V4;
ອີງຕາມຫຼັກການສັ້ນ virtual ຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດງານ, ສໍາລັບ op amp U4A (op amp ເທິງໃນຮູບຂ້າງເທິງ): V3 = V5;
ສົມທົບສົມຜົນຂ້າງເທິງ, ພວກເຮົາໄດ້ຮັບ:
ເມື່ອແຮງດັນກະສານອ້າງອີງ Vref ຖືກແກ້ໄຂຢູ່ທີ່ 1.8V, ຕົວຕ້ານທານ R30 ແມ່ນ 3.6, ແລະຜົນຜະລິດໃນປະຈຸບັນແມ່ນຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ 0.5mA.
ວົງຈອນແຫຼ່ງປັດຈຸບັນຄົງທີ່ນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອອອກແບບແຫຼ່ງປະຈຸບັນຄົງທີ່ຂອງປະຈຸບັນອື່ນໆ. ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານແມ່ນ: ຕົວຕ້ານທານທັງຫມົດຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ຕົວຕ້ານທານທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງທີ່ມີມູນຄ່າການຕໍ່ຕ້ານທີ່ສອດຄ່ອງ. ແຮງດັນການອ້າງອິງຂາເຂົ້າ (ໃຊ້ຊິບແຮງດັນອ້າງອີງພິເສດ) ຖືກແບ່ງອອກດ້ວຍຄ່າຄວາມຕ້ານທານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກະແສຜົນຜະລິດ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ, ເພື່ອປົກປ້ອງວົງຈອນແຫຼ່ງໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່, diode ແລະ resistor ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດໃນຕອນທ້າຍຂອງຜົນຜະລິດ. ຜົນປະໂຫຍດທໍາອິດຂອງສິ່ງນີ້ແມ່ນເພື່ອປ້ອງກັນການແຊກແຊງພາຍນອກຈາກການເຂົ້າໄປໃນວົງຈອນແຫຼ່ງໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ວົງຈອນແຫຼ່ງໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່, ແລະອັນທີສອງ, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ການໂຫຼດພາຍນອກຈາກການວົງຈອນສັ້ນ, ເພື່ອບໍ່ທໍາລາຍວົງຈອນແຫຼ່ງໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່.
5. ວົງຈອນການວັດແທກຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ
ວົງຈອນໃນຮູບຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນວົງຈອນການຕ້ານຄວາມຮ້ອນປົກກະຕິ / ຄູ່. ແນວຄວາມຄິດຂອງການວັດແທກແມ່ນ: ແຫຼ່ງປະຈຸບັນຄົງທີ່ 1-10mA ຈະຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນການໂຫຼດ, ເຊິ່ງຈະສ້າງແຮງດັນທີ່ແນ່ນອນກ່ຽວກັບການໂຫຼດ, ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກກັ່ນຕອງຢ່າງຈິງຈັງ. ຫຼັງຈາກການປຸງແຕ່ງ, ສັນຍານໄດ້ຖືກປັບ (ການຂະຫຍາຍສັນຍານຫຼືການຫຼຸດຜ່ອນ), ແລະໃນທີ່ສຸດສັນຍານໄດ້ຖືກສົ່ງໄປໃນການໂຕ້ຕອບ ADC.
ເມື່ອນໍາໃຊ້ວົງຈອນນີ້, ໃຫ້ເອົາໃຈໃສ່ກັບການນໍາໃຊ້ການປ້ອງກັນໃນຕອນທ້າຍຂອງວັດສະດຸປ້ອນ. TVS ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໃນຂະຫນານ, ແຕ່ເອົາໃຈໃສ່ກັບຜົນກະທົບຂອງ capacitors ກ່ຽວກັບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກ. ແນ່ນອນ, ຖ້າຢູ່ໃນບາງໂອກາດທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແຜນວາດວົງຈອນຂ້າງເທິງສາມາດງ່າຍດາຍກັບວົງຈອນຕໍ່ໄປນີ້.
ໃນການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະຕິບັດການ, ຜູ້ຕິດຕາມແຮງດັນແມ່ນເປັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປ. ຜົນປະໂຫຍດຂອງວົງຈອນນີ້ແມ່ນ: ທໍາອິດ, ມັນຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງການໂຫຼດໃນແຫຼ່ງສັນຍານ; ອັນທີສອງ, ມັນປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງສັນຍານເພື່ອປະຕິບັດການໂຫຼດ.
7.Application ການສະຫນອງພະລັງງານດຽວ
ໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງຂອງ op amps, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວພວກເຮົາໃຊ້ການສະຫນອງພະລັງງານສອງຢ່າງເພື່ອຮັກສາຄຸນລັກສະນະຄວາມຖີ່ຂອງ op amps. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບາງຄັ້ງໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ, ພວກເຮົາມີພຽງແຕ່ການສະຫນອງພະລັງງານດຽວແລະຍັງສາມາດບັນລຸການດໍາເນີນງານປົກກະຕິຂອງ op amp.
ກ່ອນອື່ນ, ພວກເຮົາໃຊ້ວົງຈອນຕິດຕາມ op amp ເພື່ອບັນລຸຕົວແບ່ງແຮງດັນ VCC/2:
ແນ່ນອນ, ຖ້າຄວາມຕ້ອງການບໍ່ສູງຫຼາຍ, ພວກເຮົາສາມາດແບ່ງແຮງດັນໂດຍກົງກັບຕົວຕ້ານທານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ + VCC / 2, ແຕ່ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງການແບ່ງແຮງດັນຂອງຕົວຕ້ານທານ, ຄວາມໄວໃນການຕອບສະຫນອງແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນຈະຊ້າຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນກະລຸນາໃຊ້ມັນດ້ວຍຄວາມລະມັດລະວັງ.
ຫຼັງຈາກໄດ້ຮັບ +VCC/2, ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ການສະຫນອງພະລັງງານດຽວເພື່ອບັນລຸຟັງຊັນການຂະຫຍາຍສັນຍານ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຂ້າງລຸ່ມນີ້:
ໃນວົງຈອນນີ້, R66=R67//R68, ແລະຜົນຮັບຂອງສັນຍານແມ່ນ G=-R67/R68.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້: op amp ແມ່ນຂັບເຄື່ອນໂດຍ +5V_AD ດຽວ, ແລະແຮງດັນຂອງຊິບ AD ແມ່ນ 3.3V (ໄດ້ຮັບໂດຍ chip ແຮງດັນອ້າງອີງ REF3033). 3.3V ຖືກແບ່ງອອກດ້ວຍຕົວຕ້ານທານແລະຕິດຕາມດ້ວຍ op amp ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ 1.65V, ເຊິ່ງຖືກມອບໃຫ້ກັບ terminal in-phase ຂອງ op amp.
