Werking van de (opamp) operationele versterker

Door Mikebakel gepubliceerd op Friday 28 September 12:12

De werking van de operationele versterker of te wel de opamp (operationele amplifier). Ook wordt de inverterende versterker de niet inverterende en de spanningsvolger genoemd.

De operationele versterker:
De versterker is een elektrisch component, meestal in de vorm van een geïntegreerde schakeling, met zeer hoge versterkingsfactor Aₒ. Vout = Aₒ x ((Vin – ) – (Vin +)).

Symbool versterkerHiernaast ziet u het symbool van een opamp met de benamingen van de ingangen en uitgangen:


(Vin +) = Niet geïnverteerde ingang.
(Vin –) = Geïnverteerde ingang.
(Vs +) = Voedingsspanning +.
(Vs -) = Voedingsspanning -.
(Vout) = Versterkte uitgangsspanning.

 

Basis principes van een opamp:
De uitgangsspanning van de opamp is beperkt tot de aangelegde voedingsspanning van de opamp.

Verder is de:

  • Versterkingsfactor circa 10 5 en hoger.
  • Ingangsimpedantie meestal boven de mega-ohms.
  • Ingangsstroom mag verwaarloost worden.
  • Uitgangsimpedantie rond de 100 ohm.

De opamp is een soort van programmeerbare versterker. Dit programmeren gebeurt met keuze van de componenten voor de tegenkoppeling. Om met een opamp een bruikbare versterker te maken wordt tegenkoppeling toegepast.

De inverterende versterker:
De inverterende versterker heeft de volgende eigenschappen:

  • Versterkingsfactor A =  - R2 / R1.
  • Ingangsimpedantie = R1.

Door de zeer hoge versterking van de opamp zal er een klein spanningsverschil tussen beide ingangen de uitgang tot aan de voedingsspanning sturen. De terugkoppeling voorkomt dit. De weerstand R2 levert zoveel stroom als nodig is om de spanning op de inverteerde ingang gelijk te krijgen aan de niet inverterende ingang (0V). De inverterende versterker zorgt ook voor een 180 graden faseverschuiving op de utigang.

Inverteerde versterker

 

 

 

 

De niet-inverterende versterker:
De niet-inverterende versterker heeft de volgende eigenschappen:

  • Versterkingsfactor A =  1 + (R2 / R1).
  • Ingangsimpedantie: zeer hoog.
  • Uitgangsimpedantie: laag.

De weerstanden R2 en R1 vormen samen een spanningsverdeler die ervoor zorgt dat op de inverterende ingang dezelfde spanning komt te staan als op de niet-inverterende ingang. Door de (1 +) in de formule is er altijd een versterking.

Niet-inverteerde versterker

 

 

 

 

De spanningsvolger:
De eigenschap van de spanningvolger is dat de versterking altijd 1 is. Dat betekent dus dat de ingangsspanning gelijk staat aan de uitgangsspanning. Het nut van deze spanningsvolger is om 2 netwerken te scheiden.

Spanningsvolger

 

Reacties (1) 

Voordat je kunt reageren moet je aangemeld zijn. Login of maak een gratis account aan.
Intresant artikel. Duim en fan erbij.