Što je Scaling amplifier?

Skalirajuće pojačalo vrsta je kruga operacijskog pojačala (op-amp) koji množi ulazni signal s konstantnim faktorom , poznat kao faktor skaliranja . Ovaj faktor može biti veći, manji ili jednak 1, dopuštajući pojačalu da poveća, smanji ili održi amplitudu ulaznog signala .

Evo kako to funkcionira:

Osnovni strujni krug:

Skalirajuće pojačalo obično se sastoji od operacijskog pojačala sa:

* Ulazni otpornik (R1): Spojen na invertirajući ulaz operacijskog pojačala.

* Otpornik povratne veze (R2): Spojen između izlaza i invertirajućeg ulaza.

Operacija:

1. Ulazni signal: Ulazni signal se primjenjuje na invertirajući ulaz kroz ulazni otpornik (R1).

2. Pad napona: Ulazni signal stvara pad napona na R1.

3. Petlja povratnih informacija: Veliko pojačanje operacijskog pojačala pojačava pad napona, stvarajući veliki izlazni napon.

4. Povratne informacije: Ovaj izlazni napon se vraća na invertirajući ulaz kroz R2, stvarajući petlju negativne povratne sprege.

5. Skaliranje: Negativna povratna petlja osigurava da je pad napona na R1 jednak padu napona na R2, što rezultira skaliranim izlaznim signalom.

Faktor skaliranja:

Faktor skaliranja određen je omjerom povratnog otpornika (R2) i ulaznog otpornika (R1):

Faktor skaliranja =R2 / R1

Primjer:

Ako je R2 10 kΩ, a R1 1 kΩ, faktor skaliranja je 10. To znači da će izlazni signal biti 10 puta veći od ulaznog signala.

Prijave:

Skalirajuća pojačala naširoko se koriste u raznim primjenama, uključujući:

* Pojačanje signala: Povećanje amplitude slabih signala.

* Atenuacija signala: Smanjenje amplitude jakih signala.

* Uvjetovanje signala: Podešavanje razine signala kako bi odgovarala zahtjevima drugih sklopova.

* Podjela napona: Stvaranje razdjelnika napona s konstantnim izlaznim naponom.

Prednosti:

* Visoka preciznost: Skalirajuća pojačala mogu postići visoku točnost, posebno kada se koriste precizni otpornici.

* Svestranost: Faktor skaliranja može se lako prilagoditi promjenom vrijednosti otpornika.

* Niska cijena: Relativno su jeftini za implementaciju.

Ograničenja:

* Frekvencijski odziv: Faktor skaliranja može varirati s frekvencijom, osobito na visokim frekvencijama.

* Brzina usporavanja: Brzina usporavanja operacijskog pojačala ograničava maksimalnu brzinu promjene izlaznog signala.

* Napon pomaka: Napon pomaka operacijskog pojačala može uzrokovati pogreške u operaciji skaliranja.

Općenito, skalirajuća pojačala bitne su komponente u mnogim elektroničkim sklopovima, omogućujući preciznu manipulaciju i pojačanje signala.