De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Topic: operationele versterkers Inleiding vacuumbuizen + R,C transistoren –sinds 1948 IC’s of chips –sinds jaren ‘60 –zeer lage kost operationele versterkers.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Topic: operationele versterkers Inleiding vacuumbuizen + R,C transistoren –sinds 1948 IC’s of chips –sinds jaren ‘60 –zeer lage kost operationele versterkers."— Transcript van de presentatie:

1 Topic: operationele versterkers Inleiding vacuumbuizen + R,C transistoren –sinds 1948 IC’s of chips –sinds jaren ‘60 –zeer lage kost operationele versterkers of opamp = universele versterker

2 Topic: operationele versterkers DC model (bij lage frequenties) opamp = DC gekoppelde differentieelversterker met enkelvoudige uitgang –nt-inverterende (+) en inverterende (-) klem –R i =1…100 M  (ideaal  ), R 0 =10…100  (ideaal 0) –i p, i m =1 pA…1 nA (ideaal 0) –v p,v m,v o  G= (V + - ,V - +  )  open klemspanning v o =F(v p,v m )=A d (v p -v m )+A c (v p +v m ) differentieelwinst A d =100…120dB (ideaal  ) common mode winst A c =0.1…1(ideaal 0) v o =F(v p,v m ) vpvp vovo vivi vmvm V-V- V+V+ + - imim ipip RiRi RoRo - +

3 Topic: operationele versterkers DCT verzadiging of clipping F > V + -  dan v o = V + -  F < V - +  dan v o = V - +  in niet lineaire gebied: comparator in lineaire gebied als V + = -V - = V |v p -v m | <  = V/A d  0 virtuele kortsluiting, geen stroom V+V+ V-V- vovo v p -v m (  Volt) V+V+ V-V- vovo v p -v m (Volt)

4 Topic: operationele versterkers Model in het frequentiedomein A d = A d0 /(1+jf/f p ) voor |A d | > 1 f p is dominante pool GBW = Gain Bandwidth Product = eenheidsbb –typisch 0.1 … 50 MHz –hogere GBW betekent hoger vermogenverbruik en hogere kostprijs GBW 0 A d [dB] A d0 fpfp

5 Topic: operationele versterkers Inverterende versterker karakteristiek –los netwerk op G o = v o /v i = (-R 2 /R 1 )(1+(1+(R 2 /R 1 +R 2 /R i ))/A d ) -1 –gebaseerd op fysisch redeneren: stel  –ideale opamp: gebruik VK principe G o = v o /v i = -R 2 /R R1R1 + i AdAd - RLRL R2R2 vivi + - vovo i2i2 

6 Topic: operationele versterkers Inverterende sommator stel ideale opamp karakteristiek –gebruik VK principe v o = -  j=1 3 ( R f /R j ) v j R1R1 + i1i1 AdAd - RLRL RfRf v1v1 + - vovo ifif  R2R2 i2i2 v2v2 R3R3 i3i3 v3v3

7 Topic: operationele versterkers Stroom-spanningsversterker stel ideale opamp karakteristiek –gebruik VK principe v o = -R f I o RsRs + i AdAd - RLRL RfRf I0I0 + - vovo ifif 

8 Topic: operationele versterkers Niet-inverterende versterker stel ideale opamp karakteristiek –stel  –gebruik VK principe G o = v o /v i = 1+R 2 /R 1 R i quasi  spanningsvolger +-+- R1R1 + AdAd - RLRL R2R2 vivi - + vovo  +-+- RsRs + AdAd - RLRL vivi - + vovo 

9 Topic: operationele versterkers Frequentie afhankelijke versterkers egalisatie filterwerking H(p) = (  a j p j ) / (  b j p j ) opamps + R en C geen L: te duur –actieve filters vereisen energie

10 Topic: operationele versterkers Integrator stel ideale opamp karakteristiek: tijdsdomein –gebruik VK principe v o (t) = -v c (t) = -(1/C)  0 t i 1 (t) dt - v c (0) met i 1 = v i /R v o (t) = -(1/  )  0 t v i (t) dt - v c (0) met  = RC sommerende integrator +-+- R + i AdAd - RLRL C vivi + - vovo icic 

11 Topic: operationele versterkers Actieve filters stel ideale opamp karakteristiek: –gebruik VK principe Laplace domein G(p) = V o (p)/V i (p) = -Z 2 (p)/Z 1 (p) = -Y 1 (p) /Y 2 (p) frequentiedomein G(j  ) = V o (j  )/V i (j  ) = -Z 2 (j  )/Z 1 (j  ) = -Y 1 (j  ) /Y 2 (j  ) +-+- Z1Z1 + i AdAd - ZLZL Z2Z2 ViVi + - VoVo i2i2 

12 Topic: operationele versterkers Actieve filters van eerste orde G(p) = A 0 (1+p  n )/(1+p  p ) pool f p = 1/(2  p ) nulpunt f n = 1/(2  n ) A [dB] fnfn fpfp log f 90° fnfn fpfp log f 0°

13 Topic: operationele versterkers Actieve filters van eerste orde principe inverterende versterker G(p)=A 0 (1+p  n )/(1+p  p ) = -(G 1 +pC 1 )/(G 2 +pC 2 ) = -(R 2 /R 1 ) (1+pR 1 C 1 )/(1+pR 2 C 2 ) R 2 /R 1 = -A 0 R 1 C 1 = 1/(2  f n ) en R 2 C 2 = 1/(2  f p ) +-+- R1R1 + AdAd - ZLZL R2R2 ViVi + - VoVo C1C1 C2C2

14 Topic: operationele versterkers Niet-lineaire toepassingen: de comparator werkt steeds in verzadiging in digitale systemen +-+- E vivi - + vovo

15 Topic: operationele versterkers Niet-lineaire toepassingen: de Schmitt-trigger vermijdt klapper fenomeen –schakelaar –tellen met ruis door gebruik hysteresis –hysteresis drempels E + = V R 1 /(R 1 +R 2 ) E - = -V R 1 /(R 1 +R 2 ) –hysteresis venster  E = 2V R 1 /(R 1 +R 2 ) +-+- R1R1 R2R2 ViVi + - VoVo VoVo ViVi E+E+ E-E- V -V

16 Topic: operationele versterkers Niet-lineaire toepassingen: de oscillator genereert periodische golfvorm –computers, telecom werking: start met V o = 10 V en in = -2 V  E << V dan dV in /dt = 1/C V/R =  E/(T/2)  T = 4RC R 1 /(R 1 +R 2 ) driehoeksgolf op in VCO R1R1 R2R2 C + - VoVo R in p out


Download ppt "Topic: operationele versterkers Inleiding vacuumbuizen + R,C transistoren –sinds 1948 IC’s of chips –sinds jaren ‘60 –zeer lage kost operationele versterkers."

Verwante presentaties


Ads door Google