Miért használják a visszacsatolást az op-amp-ban?
1. Stabilitás és ellenőrzés:
* Erősítés csökkentése: Az op-erősítők nagyon magas nyílt hurkú nyereséggel rendelkeznek (gyakran milliók). Visszacsatolás nélkül még az apró bemeneti jelek is telítettségig erősödnének, ami instabillá és használhatatlanná tenné az áramkört. A visszacsatolás egy kezelhető szintre csökkenti az effektív erősítést, így az áramkör kiszámíthatóvá és szabályozhatóvá válik.
* Sávszélesség növelése: A visszacsatolás kiterjesztheti azt a frekvenciatartományt, amelyen az op-amp stabilan működik.
* A torzítás csökkentése: Az erősítés szabályozásával és a jelingadozás korlátozásával a visszacsatolás minimalizálja az op-amp belső nem-idealitásai által okozott torzítást.
2. Precizitás és pontosság:
* Erősítés és funkció beállítása: A visszacsatolás lehetővé teszi, hogy pontosan szabályozzuk az op-amp áramkör erősítését és viselkedését. Ez döntő fontosságú az olyan alkalmazásoknál, mint az erősítők, szűrők és oszcillátorok, ahol a pontos erősítés és frekvenciaválasz elengedhetetlen.
* Csökkentse a bemeneti eltolási feszültséget: A visszacsatolás hatékonyan kiolthatja az op-erősítőkben rejlő kis bemeneti eltolási feszültséget.
* Speciális funkciók megvalósítása: A visszacsatolás lehetővé teszi különféle áramköri funkciók megvalósítását, mint például összegzés, differenciálás, integráció és differenciálás.
3. Linearitás és dinamikatartomány:
* A linearitás javítása: A visszacsatolás csökkenti a nemlinearitás hatásait magában az op-erősítőben, ami lineárisabb kimenetet eredményez.
* Dinamikus tartomány kiterjesztése: A visszacsatolás lehetővé teszi, hogy az áramkör torzítás nélkül kezelje a bemeneti jelek szélesebb körét.
4. Zajcsökkentés:
* A kimeneti zaj csökkentése: A visszacsatolás csökkentheti az op-amp kimeneti zaját a belső zajforrások átlagolásával.
A visszajelzés működése:
A visszacsatolás úgy működik, hogy a kimeneti jel egy részét veszi, és visszacsatolja a bemenetre. A visszacsatolás típusa (pozitív vagy negatív) meghatározza az áramkör viselkedését:
* Negatív visszajelzés: A visszacsatoló jelet levonjuk a bemeneti jelből. Ez csökkenti az általános nyereséget, növeli a stabilitást és javítja a linearitást. A legtöbb op-amp áramkör negatív visszacsatolást használ.
* Pozitív visszajelzés: A visszacsatoló jel hozzáadódik a bemeneti jelhez. Ez instabilitáshoz, oszcillációhoz vagy kapcsolási viselkedéshez vezethet. Olyan alkalmazásokban használják, mint az oszcillátorok és a Schmitt triggerek.
Összefoglalva, a visszacsatolás elengedhetetlen az op-amp áramkörökben a stabilitás, a vezérlés, a precizitás, a pontosság, a linearitás és a zajcsökkentés érdekében. Lehetővé teszi az op-erősítők megbízható és hatékony használatát az alkalmazások széles körében.