Opamps
description
Transcript of Opamps
Schakelingen bouwen met de op
Als je de op-amp bekijkt, zie je dat die 5 aansluitpunten heeft. Dit zijn er 2 meer dan in de meeste theoretische uitleg: er zitten op de werkelijke opvoeding. De op-amp dien je dan ook aan te sluiten op de rodvan de La-Box. Doe je dit niet, dan kan de opzijn aan je ingangsspanning.
Dit betekent overigens ook dat de spanning die de ophij gevoed wordt met + en – 12 V, zal de uitgangsspanning ook nooit hoger dan dat zijn. Door interne verliezen komt het er praktisch op neer dat de maximale uitgangsspanning die de op10 V is.
Rekenen met op-
Rekenen aan de op-amp is eigenlijk heel eenvoudig, zolang je de 2 gouden regels voor een ideale opamp maar goed onthoudt:
1. Er kan geen stroom lopen naar de ingangen van de opamp.2. De opamp probeert altijd de spanning op de + en
Hieronder wordt voor verschillende typen versterkers een rekenvoorbeeld gegeven.
Negatieve (Inverterende) versterker
Beschouw het onderstaande schema:
Stel dat Ui 10 volt is, R1 een waarde van 2 ohm heeft, en R2 een waarde van 4 ohm heeft. Vanwege regel 2 weet je dat de spanning bij de dat de – ingang een potentiaal van 0 volt heeft (de + is geaard!). Kortom, er staat over weerstand R1 een spanning van 10 volt. Dit betekent dat er een stroom van 5 A
Vanwege regel 1 kan er geen stroom de opheen. De enige mogelijkheid is dan dat die stroom door R2 loopt. Door toepassen van de formule U=I*R, kan nu eenvoudig de spanning over R2 bepaald worden: die is immers 5*4=20 volt. Omdat de – ingang nog steeds een potentiaal van 0 volt heeft, is de absolute potentiaal bij Uo dus gelijk aan volt (denk eraan: de stroom loopt naar rechts, dus de potentiaal neemt ook in diuitgangsspanning dus ook -20 V.
Je hebt misschien al in de gaten dat deze overdracht van Ui naar Uo ook sneller berekend kan worden: heel de bovenstaande berekening kan je samenvatten in de volgende formule:
Schakelingen bouwen met de op-amp
amp bekijkt, zie je dat die 5 aansluitpunten heeft. Dit zijn er 2 meer dan in de meeste theoretische uitleg: er zitten op de werkelijke op-amp namelijk ook nog 2 aansluitingen voor de
amp dien je dan ook aan te sluiten op de rode +12 V en de blauwe Box. Doe je dit niet, dan kan de op-amp niets versterken en zal je uitgangsspanning gelijk
Dit betekent overigens ook dat de spanning die de op-amp kan leveren in de praktijk bep12 V, zal de uitgangsspanning ook nooit hoger dan dat zijn. Door interne
verliezen komt het er praktisch op neer dat de maximale uitgangsspanning die de op
-amps
amp is eigenlijk heel eenvoudig, zolang je de 2 gouden regels voor een ideale
Er kan geen stroom lopen naar de ingangen van de opamp. De opamp probeert altijd de spanning op de + en – ingangen gelijk te maken.
Hieronder wordt voor verschillende typen versterkers een rekenvoorbeeld gegeven.
Negatieve (Inverterende) versterker
Beschouw het onderstaande schema:
Stel dat Ui 10 volt is, R1 een waarde van 2 ohm heeft, en R2 een waarde van 4 ohm heeft. Vanwege dat de spanning bij de - ingang gelijk moet worden aan die bij de + ingang. Dit betekent
ingang een potentiaal van 0 volt heeft (de + is geaard!). Kortom, er staat over weerstand R1 een spanning van 10 volt. Dit betekent dat er een stroom van 5 Ampére door loopt, oftewel: IR1 = 5 A.
Vanwege regel 1 kan er geen stroom de op-amp ‘in’ lopen. Oftewel, die 5 Ampére moet ergens anders heen. De enige mogelijkheid is dan dat die stroom door R2 loopt. Door toepassen van de formule
e spanning over R2 bepaald worden: die is immers 5*4=20 volt. Omdat de ingang nog steeds een potentiaal van 0 volt heeft, is de absolute potentiaal bij Uo dus gelijk aan
volt (denk eraan: de stroom loopt naar rechts, dus de potentiaal neemt ook in die richting af!), en is de 20 V.
Je hebt misschien al in de gaten dat deze overdracht van Ui naar Uo ook sneller berekend kan worden: heel de bovenstaande berekening kan je samenvatten in de volgende formule:
amp bekijkt, zie je dat die 5 aansluitpunten heeft. Dit zijn er 2 meer dan in de meeste amp namelijk ook nog 2 aansluitingen voor de
e +12 V en de blauwe -12 V aansluiting amp niets versterken en zal je uitgangsspanning gelijk
amp kan leveren in de praktijk beperkt is: omdat 12 V, zal de uitgangsspanning ook nooit hoger dan dat zijn. Door interne
verliezen komt het er praktisch op neer dat de maximale uitgangsspanning die de op-amp levert zo’n
amp is eigenlijk heel eenvoudig, zolang je de 2 gouden regels voor een ideale
gangen gelijk te maken.
Hieronder wordt voor verschillende typen versterkers een rekenvoorbeeld gegeven.
Stel dat Ui 10 volt is, R1 een waarde van 2 ohm heeft, en R2 een waarde van 4 ohm heeft. Vanwege ingang gelijk moet worden aan die bij de + ingang. Dit betekent
ingang een potentiaal van 0 volt heeft (de + is geaard!). Kortom, er staat over weerstand R1 mpére door loopt, oftewel: IR1 = 5 A.
amp ‘in’ lopen. Oftewel, die 5 Ampére moet ergens anders heen. De enige mogelijkheid is dan dat die stroom door R2 loopt. Door toepassen van de formule
e spanning over R2 bepaald worden: die is immers 5*4=20 volt. Omdat de ingang nog steeds een potentiaal van 0 volt heeft, is de absolute potentiaal bij Uo dus gelijk aan -20
e richting af!), en is de
Je hebt misschien al in de gaten dat deze overdracht van Ui naar Uo ook sneller berekend kan worden: heel de bovenstaande berekening kan je samenvatten in de volgende formule:
Positieve (niet-inverterende) versterker
Beschouw het onderstaande schema:
Stel dat Ui 1 volt is, R1 een waarde van 9 ohm heeft, en R2 een waarde van 1 ohm heeft. Vanwege regel 2 weet je dat de spanning bij de + ingang gelijk moet worden aan die bij de dat de + ingang een potentiaal van 1 volt heeft, waardovolt staat. Uit I=U/R volgt dan eenvoudig dat de stroom door R2 gelijk is aan 1 Ampére.
Die stroom moet natuurlijk ergens vandaan komen. Aangezien de + ingang geen stroom doorlaat, moet die stroom dus wel via R1 kde + ingang een potentiaal van 1 volt heeft, is de potentiaal aan de uitgang van de op10 volt. Kortom, de versterker versterkt 10 keer.
Je hebt misschien al in de gaten dat oworden: heel de bovenstaande berekening kan je samenvatten in de volgende formule:
Verschilversterker
Beschouw onderstaand schema:
Wanneer R1 = R3 en R2 = R4 dan is de overdracht:
inverterende) versterker
Beschouw het onderstaande schema:
Stel dat Ui 1 volt is, R1 een waarde van 9 ohm heeft, en R2 een waarde van 1 ohm heeft. Vanwege regel 2 weet je dat de spanning bij de + ingang gelijk moet worden aan die bij de -dat de + ingang een potentiaal van 1 volt heeft, waardoor er over weerstand R2 een spanning van 1 volt staat. Uit I=U/R volgt dan eenvoudig dat de stroom door R2 gelijk is aan 1 Ampére.
Die stroom moet natuurlijk ergens vandaan komen. Aangezien de + ingang geen stroom doorlaat, moet die stroom dus wel via R1 komen. De spanning over R1 volgt dan uit I*R, dus 1*9=9 volt. Omdat de + ingang een potentiaal van 1 volt heeft, is de potentiaal aan de uitgang van de op10 volt. Kortom, de versterker versterkt 10 keer.
Je hebt misschien al in de gaten dat ook deze overdracht van Ui naar Uo sneller berekend kan worden: heel de bovenstaande berekening kan je samenvatten in de volgende formule:
Beschouw onderstaand schema:
dan is de overdracht:
Stel dat Ui 1 volt is, R1 een waarde van 9 ohm heeft, en R2 een waarde van 1 ohm heeft. Vanwege - ingang. Dit betekent
or er over weerstand R2 een spanning van 1 volt staat. Uit I=U/R volgt dan eenvoudig dat de stroom door R2 gelijk is aan 1 Ampére.
Die stroom moet natuurlijk ergens vandaan komen. Aangezien de + ingang geen stroom doorlaat, omen. De spanning over R1 volgt dan uit I*R, dus 1*9=9 volt. Omdat
de + ingang een potentiaal van 1 volt heeft, is de potentiaal aan de uitgang van de op-amp dus 1+9 =
ok deze overdracht van Ui naar Uo sneller berekend kan worden: heel de bovenstaande berekening kan je samenvatten in de volgende formule:
Sommeerversterker
Met de overdracht: