Arts >> Umenie a zábava >  >> Hudba >> Digitálna hudba

Prečo sa operačný zosilňovač nazýva lineárne zariadenia?

Operačné zosilňovače (operačné zosilňovače) sa nazývajú lineárne zariadenia, pretože ich výstup je priamo úmerný na ich vstupný signál v širokom rozsahu prevádzkových podmienok.

Tu je rozpis:

* Linearita: V lineárnom systéme je výstupom škálovaná verzia vstupu. To znamená, že zdvojnásobenie vstupu zdvojnásobí výstup, strojnásobenie vstupu strojnásobí výstup atď.

* Správanie operačného zosilňovača: Ideálne operačné zosilňovače sú navrhnuté tak, aby zosilňovali rozdiel medzi ich dvoma vstupnými svorkami (invertujúcim a neinvertujúcim). Tento rozdiel, známy ako rozdielové vstupné napätie, je zosilnený veľkým faktorom zosilnenia (zvyčajne 100 000 alebo viac). To znamená, že aj malé rozdiely vstupného napätia spôsobujú významné zmeny výstupného napätia.

* Lineárny vzťah: V rámci prevádzkového rozsahu operačného zosilňovača je výstupné napätie lineárne úmerné rozdielu vstupného napätia. Tento vzťah je zachovaný, pokiaľ operačný zosilňovač nie je nasýtený (dosahuje maximálne alebo minimálne výstupné napätie).

Dôležitá poznámka: Operačné zosilňovače v reálnom svete vykazujú miernu nelinearitu v dôsledku faktorov, ako sú:

* Vstupné offsetové napätie: Malý rozdiel napätia, ktorý existuje medzi vstupnými svorkami, aj keď nie je žiadny vstupný signál.

* Rýchlosť prechodu: Maximálna rýchlosť zmeny výstupného napätia, ktorá môže obmedziť schopnosť operačného zosilňovača verne reprodukovať vysokofrekvenčné signály.

* Skreslenie: Pri vysokých úrovniach vstupného signálu môžu operačné zosilňovače spôsobiť skreslenie, čo znamená, že výstupný signál nie je presnou reprezentáciou vstupu.

Tieto nelinearity sú však zvyčajne dostatočne malé na to, aby sa operačné zosilňovače stále považovali za lineárne zariadenia pre väčšinu praktických aplikácií.

Záver:

Zatiaľ čo operačné zosilňovače majú niektoré nelineárne charakteristiky, ich schopnosť lineárne zosilňovať vstupný signál v širokom rozsahu odôvodňuje ich klasifikáciu ako lineárne zariadenia. Toto lineárne správanie je rozhodujúce pre ich použitie v rôznych analógových obvodoch vrátane zosilňovačov, filtrov a oscilátorov.

Digitálna hudba

súvisiace kategórie