Verstärker sind äußerst wichtige Komponenten in elektronischen Schaltungen. Das Hauptunterschied zwischen Differenzverstärker und Operationsverstärker ist das a Differenzverstärker ist ein Verstärker, der eine Spannungsdifferenz zwischen seinen Eingängen verstärkt, während ein Operationsverstärker ist in der Tat a Art Differenzverstärker mit großer Leerlaufverstärkung, hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz.
Ein Differenzverstärker ist eine elektrische Komponente, die die Differenz zwischen zwei an zwei Eingangsanschlüssen angelegten Signalen verstärkt, während Signale, die beiden Eingangsanschlüssen gemeinsam sind, zurückgewiesen werden. Ein Differenzverstärker hat zwei Eingänge: Wir bezeichnen diese als und . Angenommen, der Verstärker verstärkt um einen Faktor und um einen Faktor . Dann die Ausgangsspannung wäre:
.
Das Differenzspannung () ist definiert als .
Das Gleichtaktspannung () ist definiert als .
Mit diesen beiden Werten können wir versuchen, einen Ausdruck für die Ausgangsspannung abzuleiten.
und,
Jetzt können wir diese Werte wieder einsetzen , geben uns:
Wenn wir dies erweitern und neu fokussieren, erhalten wir:
Die Quantität heißt das Gleichtaktverstärkung () und die Menge heißt das differentielle Verstärkung (). In Bezug auf diese zwei Größen können wir die obige Gleichung einfach schreiben als:
Ein Operationsverstärker ist eine Art Differenzverstärker mit hoher Verstärkung. Operationsverstärker haben große Eingangsimpedanzen und kleine Ausgangsimpedanzen. Zum Ideal Operationsverstärker wird die Eingangsimpedanz als unendlich angenommen, während die Ausgangsimpedanz als 0 angenommen wird. Häufig verwenden Operationsverstärker einen Widerstand, um sich selbst bereitzustellen Negative Rückmeldung. Durch Ändern des Widerstandswerts kann die Verstärkung eines Operationsverstärkers geändert werden. Beachten Sie, dass ein Widerstand hinzugefügt wird reduziert die Gesamtverstärkung eines Operationsverstärkers. Als wir den Gewinn im vorherigen Abschnitt berechnet haben, haben wir angenommen, dass es keine Rückkopplung gibt. Daher ist der Gewinn, den wir berechnet haben, der maximal mögliche Verstärkung für einen Verstärker, und es heißt Open-Loop-Verstärkung da es keinen Rückmeldemechanismus im System gibt.
Operationsverstärker sind im analogen Rechnen ein äußerst wichtiger Ort, an dem sie nicht nur Signale verstärken, sondern Spannungen invertieren, Spannungen hinzufügen und Differenzierung und Integration durchführen.
Die folgende Abbildung zeigt das Symbol für einen Operationsverstärker:
Das Symbol eines Operationsverstärkers
und sind die Eingangsanschlüsse, während und sind die Terminals, an die eine Stromversorgung angeschlossen ist. ist das Ausgangsterminal.
Das Bild unten zeigt einen Operationsverstärker:
Ein Operationsverstärker
EIN Differenzverstärker ist eine Art Verstärker, der eine Spannungsdifferenz zwischen zwei seiner Eingänge verstärkt.
Ein Operationsverstärker ist ein Art Differenzverstärker mit großer Leerlaufverstärkung, sehr hoher Eingangsimpedanz und sehr niedriger Ausgangsimpedanz.
Bildhöflichkeit:
"Op-Amp Pinouts." Von User: Omegatron (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 3.0], über Wikimedia Commons
"Opamp" von Lambda (Eigene Arbeit) [CC BY 2.0], via flickr