Kaj je skalirni ojačevalnik?

Scaling ojačevalnik je vrsta vezja operacijskega ojačevalnika (op-amp), ki pomnoži vhodni signal s konstantnim faktorjem , znan kot faktor skaliranja . Ta faktor je lahko večji, manjši ali enak 1, kar omogoča ojačevalniku, da poveča, zmanjša ali ohrani amplitudo vhodnega signala .

Takole deluje:

Osnovno vezje:

Skalirni ojačevalnik je običajno sestavljen iz operacijskega ojačevalnika z:

* Vhodni upor (R1): Priključen na invertni vhod operacijskega ojačevalnika.

* Povratni upor (R2): Povezan med izhodom in obračalnim vhodom.

Delovanje:

1. Vhodni signal: Vhodni signal se prek vhodnega upora (R1) dovaja na invertni vhod.

2. Padec napetosti: Vhodni signal povzroči padec napetosti na R1.

3. Povratna zanka: Visoko ojačenje operacijskega ojačevalnika poveča padec napetosti in ustvari veliko izhodno napetost.

4. Povratne informacije: Ta izhodna napetost se vrne nazaj na invertni vhod skozi R2, kar ustvarja negativno povratno zanko.

5. Skaliranje: Negativna povratna zanka zagotavlja, da je padec napetosti na R1 enak padcu napetosti na R2, kar ima za posledico povečan izhodni signal.

Faktor skaliranja:

Faktor skaliranja je določen z razmerjem med povratnim uporom (R2) in vhodnim uporom (R1):

Faktor skaliranja =R2 / R1

Primer:

Če je R2 10 kΩ in R1 1 kΩ, je faktor skaliranja 10. To pomeni, da bo izhodni signal 10-krat večji od vhodnega signala.

Aplikacije:

Ojačevalniki za skaliranje se pogosto uporabljajo v različnih aplikacijah, vključno z:

* Ojačitev signala: Povečanje amplitude šibkih signalov.

* Atenuacija signala: Zmanjšanje amplitude močnih signalov.

* Priprava signala: Prilagoditev nivoja signala, da ustreza zahtevam drugih vezij.

* Razdelitev napetosti: Izdelava napetostnega delilnika s konstantno izhodno napetostjo.

Prednosti:

* Visoka natančnost: Ojačevalniki za skaliranje lahko dosežejo visoko natančnost, zlasti pri uporabi natančnih uporov.

* Vsestranskost: Faktor skaliranja lahko preprosto prilagodite s spreminjanjem vrednosti upora.

* Nizki stroški: Njihova izvedba je relativno poceni.

Omejitve:

* Frekvenčni odziv: Faktor skaliranja se lahko spreminja glede na frekvenco, zlasti pri visokih frekvencah.

* Stopnja padanja: Hitrost naraščanja operacijskega ojačevalnika omejuje največjo hitrost spremembe izhodnega signala.

* Napetost odmika: Napetost zamika operacijskega ojačevalnika lahko povzroči napake v operaciji skaliranja.

Na splošno so skalirni ojačevalniki bistvene komponente v številnih elektronskih vezjih, ki omogočajo natančno manipulacijo in ojačanje signala.