Penguatkuasaan Operasi Asas

Sidang Media Operasi Penguatkuasaan MBPJ (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Penguatkuasaan Operasi Asas

Litar Bersepadu Analog


soalan 1

Tentukan polaritas voltan keluaran op-amp ini (dengan merujuk kepada tanah), dengan syarat syarat berikut:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam ilustrasi ini, saya telah menyamakan aksi op-amp itu dengan satu tiang tunggal, suis double throw, menunjukkan "sambungan" yang dibuat di antara terminal bekalan kuasa dan terminal output.

Nota:

Menentukan yang "cara" output pemacu op-amp di bawah keadaan voltan masukan yang berbeza membingungkan kepada ramai pelajar. Bincangkan ini dengan mereka, dan mintalah mereka untuk membentangkan apa-apa prinsip atau analogi yang mereka gunakan untuk mengingati "dengan cara yang mana."

Soalan 2

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Berhati-hati mengukur dan merekod semua nilai komponen sebelum pembinaan litar.
  2. Lukis gambarajah skematik untuk litar untuk dianalisis.
  3. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  4. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  5. Matematik menganalisis litar, menyelesaikan semua voltan dan nilai semasa.
  6. Berhati-hati mengukur semua voltan dan arus, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  7. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan besar (lebih daripada beberapa peratus), semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap gambarajah, kemudian berhati-hati mengira semula nilai-nilai dan mengukur semula.

Elakkan menggunakan model 741 op-amp, melainkan jika anda mahu mencabar kemahiran reka bentuk litar anda. Terdapat lebih banyak model op-amp yang biasa tersedia untuk pemula. Saya cadangkan LM324 untuk DC dan rangkaian frekuensi rendah AC, dan TL082 untuk projek AC yang melibatkan audio atau frekuensi yang lebih tinggi.

Seperti biasa, elakkan nilai resistor yang sangat tinggi dan sangat rendah, untuk mengelakkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh "beban" meter. Saya cadangkan nilai resistor antara 1 kΩ dan 100 kΩ.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" mereka sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramal secara matematik pelbagai nilai voltan dan semasa. Dengan cara ini, teori matematik "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan matematik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 3

Penguat operasi adalah sejenis penguat kebezaan tertentu. Kebanyakan op-amp menerima dua isyarat voltan input dan mengeluarkan satu isyarat voltan:

Berikut adalah op-amp tunggal, ditunjukkan di bawah dua syarat yang berlainan (tegangan input berbeza). Tentukan keuntungan voltan op-amp ini, memandangkan keadaan yang ditunjukkan:

Juga, selesaikan penyelesaian formula matematik untuk mendapatkan voltan kebezaan (A V ) dari segi input dan voltan output op-amp.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

A V = 530, 000

A V = ΔV keluar


Δ (V in2 - V in1 )

Soalan susulan: menukarkan angka keuntungan voltan ini (sebagai nisbah) ke dalam angka peningkatan voltan dalam desibel.

Nota:

Pengiraan untuk mendapatkan voltan di sini tidak berbeza dari pengiraan voltan untuk sebarang penguat lain, kecuali di sini kita berhadapan dengan penguat perbezaan dan bukan penguat tunggal yang berakhir.

Peningkatan voltan 530, 000 tidak munasabah untuk penguat operasi moden! Keuntungan yang begitu melampau boleh menjadi kejutan kepada ramai pelajar, tetapi mereka akan menemui kegunaan keuntungan sedemikian.

Soalan 4

Banyak litar op-amp memerlukan bekalan kuasa dua atau pecahan, yang terdiri daripada tiga terminal kuasa: + V, -V, dan Ground. Lukiskan sambungan yang diperlukan antara bateri 6-volt dalam gambarajah skematik ini untuk memberi +12 V, -12 V, dan Ground op-amp ini:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Saya menggalakkan pelajar anda untuk belajar bagaimana untuk mengawal litar op-amp dengan bateri yang saling berkait, kerana ia benar-benar membantu membina pemahaman mereka tentang apa bekalan kuasa "pecah", serta membolehkan mereka membina litar op-amp berfungsi tanpa ketiadaan daripada bekalan kuasa benchtop yang berkualiti.

Soalan 5

Pakej Dwi-Inline 8-pin (DIP) adalah format biasa di mana penguat operasi tunggal dan dwiung ditempatkan. Ditunjukkan di sini adalah garis besar kes untuk dua DIP 8-pin. Lukis sambungan op-amp dalaman untuk satu unit op-amp tunggal, dan untuk unit op-amp dwi:

Anda perlu meneliti beberapa lembaran data op-amp untuk mencari maklumat ini. Contoh cip op-amp tunggal termasuk LM741, CA3130, dan TL081. Contoh cip op-amp dua termasuk LM1458 dan TL082.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Tanyakan kepada pelajar anda untuk mendedahkan sumber maklumat mereka, dan model model op-amp yang mereka teliti.

Soalan 6

Ditunjukkan di sini ialah gambarajah skematik mudah salah satu penguat operasi di dalam litar bersepadu op-amp TL08x (TL081, TL082, atau TL084):

Kwalitatif menentukan apa yang akan berlaku kepada voltan keluaran (V keluar ) jika voltan pada input noninverting (V in + ) meningkat, dan voltan pada input terbalik (V in- ) tetap sama (semua voltan adalah kuantiti positif, dirujuk kepada -V). Jelaskan apa yang berlaku pada setiap peringkat litar op-amp (voltan yang bertambah atau berkurang, arus meningkat atau berkurang) dengan perubahan voltan masukan ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Di sini, saya telah melabel beberapa perubahan voltan penting dalam litar, berikutan peningkatan voltan masukan yang tidak terbalik (V in + ):

Nota:

Jawapan yang diberikan di sini adalah minimum. Cabar pelajar anda untuk mengikuti keseluruhan litar sepanjang hujungnya, secara kualitatif menilai perubahan voltan dan semasa.

Secara kebetulan, simbol lingkaran berganda yang kelihatan aneh adalah sumber semasa . Tanya pelajar anda jika mereka dapat mencari rujukan di mana sahaja yang menerangkan maksud simbol ini.

Soalan 7

Ditunjukkan di sini adalah gambarajah skematik ringkas salah satu penguat operasi di dalam litar bersepadu quad op-amp LM324:

Secara kualitatif, menentukan apa yang akan berlaku kepada voltan keluaran (V keluar ) jika voltan pada input inverting (V in- ) meningkat, dan voltan pada input bukan penyongsangan (V in + ) tetap sama (semua voltan adalah kuantiti positif, dirujuk kepada tanah). Jelaskan apa yang berlaku pada setiap peringkat litar op-amp (voltan yang bertambah atau berkurang, arus meningkat atau berkurang) dengan perubahan voltan masukan ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Di sini, saya telah melabel beberapa perubahan voltan penting dalam litar, berikutan peningkatan voltan masukan terbalik (V in- ):

Nota:

Jawapan yang diberikan di sini adalah minimum. Cabar pelajar anda untuk mengikuti keseluruhan litar sepanjang hujungnya, secara kualitatif menilai perubahan voltan dan semasa.

Secara kebetulan, simbol lingkaran berganda yang kelihatan aneh adalah sumber semasa . Tanya pelajar anda jika mereka dapat mencari rujukan di mana sahaja yang menerangkan maksud simbol ini.

Soalan 8

Salah satu penguat operasi popular pertama dihasilkan oleh Philbrick Researches, dan ia dikenali sebagai K2-W. Dibina dengan dua tiub vakum double-triode, gambarajah skematik asalnya kelihatan seperti ini:

Untuk menjadikan litar opamp ini lebih mudah bagi pelajar-pelajar moden untuk memahami, saya akan menggantikan komponen pepejal keadaan setara untuk semua tiub dalam reka bentuk asal:

Jelaskan konfigurasi (common-source, common-drain, atau common-gate) bagi setiap transistor dalam skema moden, mengenalpasti fungsi masing-masing dalam litar penguat operasi.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Q 1 dan Q 2 membentuk pasangan berbeza, mengeluarkan isyarat yang berkadar dengan perbezaan voltan antara kedua-dua input. Q 3 adalah penguat voltan biasa (dipintas), manakala Q 4 adalah sumber-pengikut (biasa-longkang), yang memberikan keuntungan voltan dan keuntungan semasa, masing-masing.

Nota:

Jawapan yang diberikan adalah tidak lengkap. Satu dapat menghuraikan lebih lanjut mengenai fungsi setiap transistor, dan dengan melakukannya memahami litar penguat asal sedikit lebih baik. Terokai litar ini dengan pelajar anda, mencabar mereka untuk mengikuti logik reka bentuk, cuba mencari tahu apa pereka yang dimaksudkan.

Persoalan ini juga memberi peluang untuk menggambarkan persamaan antara operasi MOSFET D-jenis dan kelakuan tiub vakum jenis triod. Seperti dengan MOSFET jenis D, trioda adalah "biasanya separuh pada" peranti, yang konduksi arus plat-katod dapat ditingkatkan atau habis dengan menggunakan voltan ke grid (berkenaan dengan katod).

Soalan 9

Tentukan fungsi untuk seberapa banyak komponen yang boleh anda lakukan dalam gambarajah skema berikut model penguat operasi 741:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Saya akan membiarkan anda dan rakan sekelas anda bersenang-senang dengan soalan ini!

Nota:

Walaupun penguat operasi model 741 dianggap usang oleh banyak piawaian moden, ia masih merupakan litar yang sesuai untuk penerokaan semacam ini dengan pelajar. Mampu melihat rajah skematik dan mengetahui apakah komponen yang dilakukan adalah kemahiran menyelesaikan masalah penting. Hakikat bahawa pereka litar manusia cenderung mengulangi elemen litar tertentu dan "modul" (seperti penguat umum atau penguat cermin) dalam reka bentuk mereka dan bukannya mengadaikan sesuatu yang benar-benar novel untuk setiap reka bentuk memudahkan tugas penafsiran kemudian.

Soalan 10

Huraikan bagaimana operasi litar penguat operasi ini akan terjejas akibat daripada kesilapan berikut. Khususnya, kenal pasti sama ada voltan keluaran (V keluar ) akan bergerak ke arah yang positif (lebih dekat dengan rel + V) atau dalam arah negatif (lebih dekat ke tanah). Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Transistor Q 5 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar):
Transistor Q 6 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar):
Resistor R 1 gagal dibuka:
Sumber semasa I 2 gagal dipintas:

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Transistor Q 5 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar): V keluar pergi negatif.
Transistor Q 6 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar): V keluar menjadi positif.
Resistor R 1 gagal dibuka: V keluar pergi negatif.
Sumber semasa I 2 gagal dipintas: V keluar pergi negatif.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 11

Huraikan bagaimana operasi litar penguat operasi ini akan terjejas akibat daripada kesilapan berikut. Khususnya, kenal pasti sama ada voltan keluaran (V keluar ) akan bergerak ke arah yang positif (lebih dekat dengan rel + V) atau dalam arah negatif (lebih dekat dengan rel kereta api -V). Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Diode D 1 gagal dibuka:
Resistor R 1 gagal:
Transistor Q 2 gagal dipintas (drain-to-source):
Transistor Q 5 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar):
Resistor R 2 gagal dibuka:
Sumber semasa I 2 gagal dibuka:

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Diode D 1 gagal dibuka: V keluar menjadi positif.
Resistor R 1 gagal: V keluar pergi negatif.
Transistor Q 2 gagal dipintas (drain-to-source): V keluar pergi negatif.
Transistor Q 5 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar): V keluar menjadi positif.
Resistor R 2 gagal dibuka: V keluar pergi negatif.
Sumber semasa I 2 gagal dibuka: V keluar pergi negatif.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 12

Sebaik-baiknya, apakah voltan output op-amp lakukan jika voltan bukan pembalik lebih besar (lebih positif) daripada voltan terbalik "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz /00802x01.png ">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam keadaan ini, output op-amp harus menembus positif (+ V), seolah-olah sambungan langsung dibuat di dalam op-amp antara terminal output dan terminal bekalan kuasa + V:

Nota:

Menentukan yang "cara" output pemacu op-amp di bawah keadaan voltan masukan yang berbeza membingungkan kepada ramai pelajar. Bincangkan ini dengan mereka, dan mintalah mereka untuk membentangkan apa-apa prinsip atau analogi yang mereka gunakan untuk mengingati "dengan cara yang mana."

Soalan 13

Satu model yang berguna untuk memahami fungsi opamp adalah salah satu daripada output opamp yang dianggap sebagai pengelupasan potensiometer, kedudukan pengelap secara automatik diselaraskan mengikut perbezaan voltan yang diukur antara kedua-dua input:

Untuk menghuraikan selanjutnya, bayangkan voltmeter yang amat sensitif, analog, sifar pusat di dalam opamp, di mana mekanisme gegelung bergerak dari voltmeter secara mekanikal memacu pengalihometer potensiometer. Kedudukan wiper akan berkadaran dengan kedua-dua magnitud dan polaritas perbezaan voltan antara dua terminal input.

Secara realistik, membina mekanisme voltmeter / potensiometer yang sama dengan kepekaan dan prestasi dinamik yang sama sebagai litar opamp keadaan pepejal tidak mungkin, tetapi titik di sini adalah untuk model opamp dari segi komponen yang kita sudah biasa dengan, bukan cadangkan pembinaan alternatif untuk opamp sebenar.

Huraikan bagaimana model ini membantu untuk menerangkan had voltan keluaran opamp, dan juga di mana sumber opamp atau tenggelam memuat arus dari.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Voltan keluaran opamp tidak dapat melebihi sama ada voltan bekalan kuasa "rel", dan ia adalah "rel" hubungan yang sama ada sumber atau beban semasa sinki.

Soalan susulan: apakah model ini secara realistik menggambarkan ciri-ciri masukan (terutamanya impedans input) daripada "nota tersembunyi" opamp> Nota:

Pelajar telah memberitahu saya bahawa model opamp ini telah mengalihkan pandangan mereka "kepada tingkah laku output opamp, terutamanya dalam keadaan di mana mereka akan mengharapkan suatu opamp untuk menghantar voltan keluaran melebihi satu voltan rel, atau di mana jalan arus beban adalah kritikal. Salah satu daripada kesilapan biasa pelajar baru mengenai opamps ialah output arus entah bagaimana berasal dari semasa pada satu atau kedua terminal input. Model ini juga membantu menghancurkan ilusi itu.

Sebagai pengajar baru, saya terkejut melihat pandangan yang salah dalam pemikiran pelajar saya. Sudah tentu dari pengalaman sebelumnya dengan litar penguat tunggal-transistor mereka tahu voltan output DC tidak dapat melebihi voltan bekalan kuasa voltan, kan? Sudah tentu mereka faham bahawa keuntungan semasa yang disediakan oleh pelbagai peringkat transistor memisahkan keluaran secara berkesan dari input (s), sehingga peningkatan beban pada output mempunyai kesan yang tidak dapat diabaikan pada input semasa, kan? Nah, tidak semestinya begitu!

Sebab-sebab utama yang saya tegaskan untuk mempunyai pelajar mendedahkan konsep-konsep dan proses pemikiran mereka dalam perbincangan kelas (bukan dengan diam-diam mendengarkan saya kuliah) adalah untuk dapat mengesan dan membetulkan salah faham seperti ini, dan dapat menanamkan rasa dialog dalaman supaya pelajar belajar mengesan dan membetulkan kesilapan yang sama dengan mereka sendiri. Pemikiran yang mendalam dan kritikal nampaknya tidak menjadi kecenderungan semula jadi dalam kebanyakan manusia. Sebaliknya, ramai orang seolah-olah berpuas hati dengan pemahaman yang kurang dan cetek di dunia di sekeliling mereka, dan mesti ditekan untuk menilai apa yang mereka fikir mereka tahu. Berikan soalan kepada pelajar anda yang mencabar pemikiran cetek, yang mendedahkan salah faham, dan memaksa pelajar untuk berfikir lebih mendalam daripada yang digunakan. Pada pendapat saya, membina kemahiran dan tabiat metakognitif ini adalah intipati pendidikan tinggi.

Soalan 14

Dalam litar ini, op-amp menghidupkan LED jika syarat voltan input yang betul dipenuhi:

Jejaki laluan lengkap semasa menghidupkan LED. Di mana, betul, apakah LED mendapat kuasa dari "# 14"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Anak panah yang ditunjukkan dalam gambar rajah ini mengesan aliran semasa "konvensional", bukan aliran elektron:

Nota:

Perkara penting yang perlu diperhatikan di sini ialah arus beban tidak melepasi salah satu terminal input op-amp. Semua arus beban diperolehi oleh bekalan kuasa op-amp! Bincangkan kepentingan fakta ini dengan pelajar anda.

Soalan 15

Sebaik-baiknya, apabila dua terminal input op-amp dipendekkan bersama-sama (mewujudkan keadaan voltan pembezaan sifar ), dan kedua-dua input disambungkan secara langsung ke tanah (mewujudkan keadaan sifar voltan mod biasa ), apa yang perlu voltan output -amp adalah "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00847x01.png">

Pada hakikatnya, voltan keluaran op-amp di bawah syarat-syarat ini tidak sama dengan apa yang akan diramalkan. Kenal pasti masalah asas dalam op-amp sebenar, dan juga mengenal pasti penyelesaian terbaik.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Idealnya, V keluar = 0 volt. Walau bagaimanapun, voltan keluaran op-amp sebenar di bawah syarat-syarat ini akan sentiasa "jenuh" pada voltan negatif penuh atau penuh sepenuhnya kerana perbezaan dalam kedua-dua cawangan litar input pasangan dalaman (dalaman). Untuk mengatasi masalah ini, op-amp perlu "dipangkas" oleh litar luaran.

Soalan susulan: jumlah voltan pembezaan yang diperlukan untuk membuat output opamp sebenar menyelesaikan pada 0 volt biasanya dirujuk sebagai voltan mengimbangi input . Menyelidik beberapa tegasan input input biasa untuk penguat operasi sebenar.

Soalan cabaran: mengenal pasti model op-amp yang menyediakan terminal tambahan untuk "memotong" ciri ini, dan jelaskan bagaimana ia berfungsi.

Nota:

Dalam banyak cara, op-amp sebenar tidak memenuhi harapan mereka yang ideal. Walau bagaimanapun, op-amp moden adalah jauh, jauh lebih baik daripada model pertama yang dihasilkan. Dan dengan pelbagai jenis model untuk dipilih, mungkin untuk mendapatkan perlawanan hampir sempurna untuk aplikasi reka bentuk apa pun yang anda miliki, untuk harga yang sederhana.

Jika boleh, bincangkan bagaimana "pemangkasan" berfungsi dalam op-amp sebenar. Jika pelajar anda mengambil "cabaran" dan menemui beberapa lembaran data op-amp yang menerangkan bagaimana untuk melaksanakan pemangkasan, adakah mereka mengaitkan sambungan komponen luaran ke litar dalaman op-amp.

Soalan 16

Apakah yang dimaksudkan jika penguat operasi mempunyai keupayaan untuk "mengayun rel keluarannya ke kereta api"? Mengapa ini merupakan ciri penting kepada kami?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Mampu "mengayunkan" voltan keluaran "rel ke kereta api" bermakna bahawa seluruh voltan keluaran op-amp memanjangkan ke dalam millivolts sama ada bekalan kuasa "rel" (+ V dan -V).

Soalan cabaran: mengenal pasti sekurang-kurangnya satu model op-amp yang mempunyai keupayaan ini, dan sekurang-kurangnya satu yang tidak. Bawa lembaran data untuk model op-amp ini dengan anda untuk rujukan semasa masa perbincangan.

Nota:

Bincangkan ciri ini kepada kami sebagai pembina litar dalam erti kata yang praktikal. Tanya pelajar-pelajar yang menangani soalan cabaran untuk mencari julat voltan keluaran model op-amp mereka. Tepat sejauh mana + V dan -V boleh menghasilkan voltan keluaran op-amp yang tidak mempunyai "keluaran" keupayaan keluaran "kereta api"?

Soalan 17

Parameter yang sangat penting bagi prestasi penguat operasi ialah kadar pemanasan . Jelaskan apa yang "kadar kembar" adalah, dan mengapa penting untuk kita pertimbangkan dalam memilih op-amp untuk aplikasi tertentu.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

"Kadar lengan" adalah kadar maksimum perubahan voltan dari masa ke masa ((dv / dt)) yang boleh dikeluarkan oleh op-amp.

Nota:

Tanya pelajar anda mengapa (dv / dt) mungkin menjadi parameter penting dalam litar? Dalam apa aplikasi mungkin kita perlu op-amp untuk "swing" voltan output dengan cepat? Dalam aplikasi apa yang mungkin kita tidak peduli terhadap kadar pemanasan op-amp?

Soalan 18

Beberapa penguat operasi ketepatan boleh diprogramkan . Apakah maksud ini? Dalam apa cara anda boleh "program" op-amp?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Op-amp "boleh diprogram" adalah satu dengan sambungan tambahan ke litar dalamannya membolehkan anda menetapkan nilai sumber semasa menggunakan komponen luaran.

Nota:

Apakah faedah yang mungkin ada untuk "memprogram" nilai sumber semasa dalam penguat operasi? Bincangkan ini dengan pelajar anda, minta mereka berkongsi apa yang mereka temukan melalui penyelidikan mereka.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →