Arts >> Изкуство и развлечения >  >> Музика >> Дигитална музика

Защо операционните усилватели се наричат ​​линейни устройства?

Операционните усилватели (ОП) се наричат линейни устройства, тъй като изходът им е право пропорционален към техния входен сигнал в широк диапазон от работни условия.

Ето разбивка:

* Линейност: В линейна система изходът е мащабирана версия на входа. Това означава, че удвояването на входа ще удвои изхода, утрояването на входа ще утрои изхода и т.н.

* Поведение на операционния усилвател: Идеалните операционни усилватели са проектирани да усилват разликата между двата им входни терминала (инвертиращ и неинвертиращ). Тази разлика, известна като диференциално входно напрежение, се усилва от голям фактор на усилване (обикновено 100 000 или повече). Това означава, че дори малки разлики във входното напрежение предизвикват значителни промени в изходното напрежение.

* Линейна връзка: В рамките на работния диапазон на операционния усилвател изходното напрежение е линейно пропорционално на разликата във входното напрежение. Тази връзка се поддържа, докато операционният усилвател не е наситен (достигайки своето максимално или минимално изходно напрежение).

Важна забележка: Оперативните усилватели в реалния свят показват лека нелинейност поради фактори като:

* Входно изместено напрежение: Малка разлика в напрежението, която съществува между входните клеми дори когато няма входен сигнал.

* Скорост на забавяне: Максималната скорост на промяна на изходното напрежение, която може да ограничи способността на операционния усилвател да възпроизвежда достоверно високочестотни сигнали.

* Изкривяване: При високи нива на входния сигнал операционните усилватели могат да внесат изкривяване, което означава, че изходният сигнал не е точно представяне на входа.

Въпреки това, тези нелинейности обикновено са достатъчно малки, така че операционните усилватели все още да се считат за линейни устройства за повечето практически приложения.

Заключение:

Въпреки че операционните усилватели имат някои нелинейни характеристики, способността им да усилват линейно входния сигнал в широк диапазон оправдава класифицирането им като линейни устройства. Това линейно поведение е от решаващо значение за тяхното използване в различни аналогови схеми, включително усилватели, филтри и осцилатори.

Дигитална музика

Съответните категории