3.17: Електроніка

Last updated
Save as PDF

Page ID: 33116

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Вступ до концепції електроніки, яка передбачає посилення потужності.
Введення в пристрій, який забезпечує посилення називається операційним підсилювачем.

Поки ми проаналізували електричні схеми: вихідний сигнал має більшу потужність, ніж вихідна змінна, будь то напруга або струм. Влада не була чітко визначена, але не має значення. Резистори, котушки індуктивності та конденсатори як окремі елементи, безумовно, не забезпечують посилення потужності, і схеми, побудовані з них, також не будуть магічно робити цього. Такі схеми називаються електричними на відміну від тих, які забезпечують посилення потужності: електронні схеми. Забезпечення посилення потужності, наприклад, стерео читання компакт-диска та створення звуку, здійснюється напівпровідниковими схемами, які містять транзистори. Основна ідея транзистора полягає в тому, щоб дозволити слабкому вхідному сигналу модулювати сильний струм, що забезпечується джерелом електричної енергії - джерелом живлення - для отримання більш потужного сигналу. Фізична аналогія - водопровідний кран: повертаючи кран вперед і назад, потік води змінюється відповідно і має набагато більшу потужність, ніж витрачається на поворот ручки. Waterpower є результатом статичного тиску води у вашій сантехніці, створеної водоканалу, що перекачує воду до місцевої водонапірної вежі. Блок живлення схожий на водонапірну вежу, а кран - транзистор, при цьому поворот досягається вхідним сигналом. Так само, як і в цій аналогії, джерело живлення є джерелом постійної напруги, оскільки водонапірна вежа повинна забезпечувати постійний тиск води.

Пристрій, який набагато зручніше для забезпечення посилення (та інших корисних функцій, а також), ніж транзистор, - це операційний підсилювач, також відомий як операційний підсилювач. Операційний підсилювач - це інтегральна схема (складна схема, що включає кілька транзисторів, побудованих на мікросхемі), яка забезпечує великий коефіцієнт посилення напруги, якщо підключити джерело живлення. Ми можемо моделювати операційний підсилювач з новим елементом схеми: залежним джерелом.