الكهرباء والإلكترونيات
حاسبة كسب المضخم التشغيلي والتغذية الراجعة
احسب كسب وخرج المضخم العاكس أو غير العاكس، أو ابحث عن أزواج مقاومات قياسية لكسب مستهدف.
قيم الإدخال
النتائج
- كسب الجهد
- —
- جهد الخرج المثالي
- —
- تقدير الخرج المحدود
- —
- مقاومة التغذية الراجعة
- —
G = 1 + Rf / Rgأفضل أزواج المقاومات
| Rg | Rf | كسب الجهد | الخطأ بالنسبة للهدف · % | استخدام الزوج |
|---|
ضبط كسب المضخم التشغيلي ومقارنة أزواج مقاومات التغذية الراجعة
احسب الكسب المثالي للحلقة المغلقة وجهد الخرج لمضخم عاكس أو غير عاكس. أضف جهدًا مرجعيًا، وقارن مقاومات التغذية الراجعة ذات القيم المفضلة، وحدّ الخرج اختياريًا بقيم تدخلها. تمثل الأداة مضخمًا مثاليًا مع تحديد ثابت للخرج؛ ولا تحسب عرض النطاق أو معدل تغيّر الجهد أو قيود نطاق الدخل أو مدى تأرجح الخرج المعتمد على الحمل.
خطوة بخطوة
- اختر بنية المضخم ووضع الحساب. أدخل جهد الدخل والجهد المرجعي، ثم Rin أو Rg ومقاومة التغذية الراجعة Rf. تستخدم حقول المقاومة kΩ افتراضيًا.
- يمكنك تفعيل حدود الخرج وإدخال الحدين الفعليين الأدنى والأعلى للخرج اللذين تريد تمثيلهما. قارن الخرج المثالي بالخرج المحدود، وتحقق مما إذا كانت الحالة تشير إلى قص الإشارة.
- لمقارنة أزواج المقاومات، اختر وضع البحث وأدخل مقدار الكسب المستهدف ومقياس المقاومة والسلسلة المفضلة. راجع أخطاء الكسب المدرجة؛ واختر زوجًا للعودة إلى وضع الحساب وفحص خرجه.
الإعدادات والحدود
- الكسب والمرجع
- كسب المضخم العاكس هو G = −Rf / Rin؛ وكسب غير العاكس هو G = 1 + Rf / Rg. الخرج هو Vout = Vref + G × (Vin − Vref). يتصل المرجع بالدخل غير العاكس في الدائرة العاكسة، أو بالطرف السفلي لـ Rg في الدائرة غير العاكسة.
- حدود الخرج
- يجب أن يكون الحد الأدنى أقل من الحد الأعلى. يثبت النموذج الخرج المثالي عند هذه القيم المُدخلة إذا تجاوزها؛ ولا يستنتجها من جهود التغذية. يعتمد تأرجح الخرج الفعلي على المضخم المختار وظروف التشغيل، لذا استخدم حدودًا مناسبة من مواصفاته.
- البحث عن المقاومات
- يستخدم البحث مقدار كسب موجبًا حتى للمضخم العاكس؛ ويكون الكسب العاكس المدرج سالبًا. يجب ألا يقل الكسب المستهدف لغير العاكس عن 1. يسرد البحث المحدود ما يصل إلى خمسة أزواج من القيم المفضلة ويعرض خطأ الكسب النسبي؛ ولا يأخذ سماحية المقاومات أو أخطاء المضخم في الحسبان.
مثال تطبيقي
اختر الحساب غير العاكس مع Vin = 0.2 V وVref = 0 V وRg = 10 kΩ وRf = 90 kΩ. فعّل حدود خرج 0 V و3.3 V. الكسب هو 10 V/V والخرج 2 V.
| Vin | G | Vout* | Vout (0–3.3 V) |
|---|---|---|---|
| 0.2 V | 10 V/V | 2 V | 2 V |
| 0.4 V | 10 V/V | 4 V | 3.3 V |
ارفع Vin إلى 0.4 V دون تغيير المقاومات. يصبح الخرج المثالي 4 V، لكن النتيجة المحدودة هي 3.3 V، وتشير الحالة إلى قص الإشارة. لا يتغير حساب الكسب؛ ويمنع سقف الخرج المُدخل الخرج في النموذج من اتباع القيمة المثالية.
الأسئلة وحل المشكلات
لماذا تكون نتيجة المضخم العاكس سالبة؟
مع مرجع صفري، ينتج الدخل الموجب خرجًا مثاليًا سالبًا بسبب الكسب السالب. قد تعجز دائرة ذات تغذية أحادية عن الوصول إلى تلك القيمة. اضبط مرجعًا مناسبًا وحدود خرج واقعية قبل تفسير النتيجة على أنها نقطة تشغيل.
هل تضمن نسبة المقاومات الصحيحة الإشارة المتوقعة؟
تحدد النسبة هذا الكسب المثالي الثابت. يتطلب تقييم الاستجابة الترددية ونطاق الجهد المشترك للدخل والحمل على الخرج وتأثيرات الانحياز والاستقرار مواصفات المضخم الفعلي. استخدم أداة عرض النطاق ومعدل تغيّر الجهد المنفصلة لاستكشاف حدود سرعة الإشارة تلك.
لماذا تظهر نتائج البحث أو القيم المحسوبة فارغة؟
تحقق من أن مقاومة الدخل موجبة، ومقاومة التغذية الراجعة غير سالبة، والوحدات صالحة، وحدود الخرج مرتبة. يتطلب البحث أيضًا مقدار كسب ومقياس مقاومة صالحين. يمكن أن يكون جهد الدخل والجهد المرجعي موجبًا أو سالبًا، لكن يجب تصحيح إدخالات المقاومة أو الهدف غير الصالحة.