Jaki jest prawdziwy obwód opampa?

Tak więc studentka pierwszego roku EE i właśnie dowiedziałam się o wzmacniaczach operacyjnych. Rozumiem idealny model i wiem, jak je analizować, i rozumiem ideę stojącą za nimi / obwód, który nam pokazano, który jest w nich. Tyle że to nie jest prawdziwy obwód, ma on zależne źródło. Moje pytanie brzmi: co właściwie jest w wzmacniaczu operacyjnym? Gdybyśmy zastąpili źródło zależne prawdziwymi źródłami, co byśmy zobaczyli? (Wydaje mi się, że jest to bardziej pytanie dotyczące „Czym tak naprawdę są źródła zależne?”). Wszędzie szukałem i zawsze znajduję tę samą odpowiedź: „Zależne źródła są przydatnymi narzędziami do modelowania obwodu”. Ale czym one są naprawdę?

Oto zestaw, który możesz zrobić za 35 USD , co ostatecznie odpowiada 741 wzmacniaczowi operacyjnemu przy użyciu dyskretnych 13 tranzystorów 2N3904 i 7 2N3906. Ma osiem słupków wiążących reprezentujących osiem pinów urządzenia.

Oto link do arkusza danych, który zawiera schemat zestawu (pokazany poniżej) i zestawienie komponentów.

Porównaj to do „prawdziwego” 741 z arkusza danych TI :

Są praktycznie takie same, nawet do wartości rezystorów.

Istnieje również 11-stronicowa „Zasady działania”, która szczegółowo opisuje, jak to działa. I w końcu mają Wiki .

„ Źródła zależne są przydatnymi narzędziami do modelowania obwodu”. Ale czym tak naprawdę są? ”

Odnośnie do „źródeł zależnych”: rozróżniamy cztery różne kontrolowane (zależne) źródła:

Źródło napięcia sterowane napięciem (VCVS), Źródło napięcia sterowane prądem (CCVS), Źródło prądu sterowane napięciem (VCCS) i Źródło prądu sterowane prądem (CCCS).

Przykłady:

• Tranzystory (bipolarne i FET): VCCS

• Wzmacniacz operacyjny: VCVS

• Operacyjny wzmacniacz nadprzewodnikowy (OTA): VCCS

• Przenośnik prądu (druga generacja, CCII): CCCS.

W rzeczywistości wszystkie źródła zależne nie są idealne (skończona impedancja wejściowa i wyjściowa, zależna od częstotliwości). Oznacza to: rzeczywiste źródła zależne mogą być modelowane przy użyciu idealnych źródeł zależnych w połączeniu z elementami „pasożytniczymi” (rezystory, kondensatory)

Inne odpowiedzi sugerują spojrzenie na implementację prawdziwych wzmacniaczy operacyjnych, takich jak 741, ale z perspektywy uczenia się, jak działają, najlepszym sposobem na rozpoczęcie jest uproszczony system. Rdzeń wzmacniacza operacyjnego stanowi para z długimi ogonami . To mogą być budowane i eksploatowane albo analizowane w oderwaniu do reszty op-amp i dostarcza podstawowych fundamentów co op-amp jest. Patrząc na schemat 741, zauważ, że pary tranzystorów (Q1, Q3) i (Q2, Q4) zastępują pojedyncze tranzystory Q1 i Q2 na schemacie na wikipedii. Rezystory w obwodzie wikipedia są podstawione tranzystorami, aby umożliwić optymalizację zachowania tego wzmacniacza rdzeniowego. Reszta obwodów 741 jest zasadniczo zaprojektowana w celu poprawy odpowiedzi tego wzmacniacza (usuwanie przesunięć, zwiększenie wzmocnienia, poprawa odpowiedzi częstotliwościowej itp.) I nie jest absolutnie niezbędna do wykonania podstawowej pracy.

Wyszukaj „Schemat LM709” lub „Schemat LM 741”. Były to jedne z pierwszych dostępnych opampsów i miały dość proste schematy. Nowoczesne wzmacniacze opierają się na podobnych zasadach, ale ogólnie mają bardziej złożone obwody (ponieważ tranzystory są teraz znacznie tańsze, a wymagania dotyczące wydajności stale rosną).

Na stronach internetowych producentów układów można znaleźć obszerną dokumentację na temat większości układów scalonych, w tym opampów, których faktycznie używasz w swoim laboratorium elektronicznym. Taka dokumentacja często zawiera schemat. Specjalnie dla układów Opamp.