Franzis Verlag 978-3-645-65272-8 User Manual

 

49

Tento výše popsaný diferenciální zesilova

č

 (viz obr. 8.1) je základním prvkem opera

č

ních zesilova

čů

. Integrovaný 

obvod LM358 je ve skute

č

nosti složen ze dvou zesilova

čů

 s cca 50 tranzistory. Na vstupu t

ě

chto dvou zesilova

čů

  

se nacházejí diferenciální (rozdílové) zesilova

č

e, které se podobají výše uvedenému zapojení (viz obr. 8.1).    

 

K základním funkcím opera

č

ních zesilova

čů

 pat

ř

í velmi vysoké zesílení rozdíl

ů

 vstupních nap

ě

tí, které je asi 

100.000-násobné. Rozdíl t

ě

chto vstupních nap

ě

tí nižší než 0,1 mV sta

č

í k tomu, aby bylo na výstupu t

ě

chto 

zesilova

čů

 

ř

ízeno nap

ě

tí v celém rozsahu. P

ř

i teoretickém navrhování takovýchto zapojení lze považovat toto 

zesílení za nekone

č

né.    

 

 

Zapojení na obr. 8.3 pracuje jako komparátor (porovnávací, srovnávací obvod). Vždy tehdy, bude-li na 
neinvertujícím vstupu vyšší nap

ě

tí než na invertujícím vstupu, bude na výstupu plné nap

ě

tí. V opa

č

ném p

ř

ípad

ě

 

poklesne výstupní nap

ě

tí na minimální hodnotu n

ě

kolik milivolt

ů

.  

Na obr. 8.4 jsou popsány funkce vývod

ů

 (pin

ů

) integrovaného obvodu LM358. P

ř

ipojení napájecího nap

ě

tí                  

na vývodu 

č

. 4 (minus) a 

č

.8 (plus) musejí být vždy propojeny. V zapojeních se 

č

asto používá pouze jeden                

z obou interních opera

č

ních zesilova

čů

, takže z

ů

stanou volné (nep

ř

ipojené) t

ř

i vývody na jedné stran

ě

 tohoto 

integrovaného obvodu.   

 

 

Output 1 (výstup 1) 

Non-inverting input 2 (neinvertující vstup 2) 

Inverting input 1 (invertující vstup 1)  

Inverting input 2 (invertující vstup 2) 

Non-inverting input 1 (neinvertující vstup 1) 

Output 2 (výstup 2) 

V

cc 

(–)   

V

cc

 (+)   

 
Na obr. 8.3 a 8.5 vidíte zapojení velmi citlivého senzoru, který reaguje na zm

ě

nu intenzity okolního osv

ě

tlení. 

Jakmile tato intenzita osv

ě

tlení p

ř

ekro

č

í ur

č

itou mezní hodnotu, rozsvítí se v zapojení použitá svítivá dioda.          

Osvítíte-li fotoodpor p

ř

irozeným sv

ě

tlem, nebude existovat žádná mezihodnota (meziúrove

ň

) intenzity osv

ě

tlení,        

p

ř

i níž by svítivá dioda svítila sníženým jasem. Toto lze spat

ř

it v p

ř

ípad

ě

, jestliže osvítíte fotoodpor um

ě

lým sv

ě

tlem. 

Ve skute

č

nosti je výstup spínán v rychlém sledu mezi extrémními hodnotami, což znamená ze se na výstupu 

zesilova

č

e vytvá

ř

í signál s obdélníkovým pr

ů

b

ě

hem, jehož vysoká frekvence zp

ů

sobí slabší jas svítivé diody. 

 

 

50

 

 

Zapojení na obr. 8.5 používá pouze první polovinu integrovaného obvodu LM358 s vývody (piny) 1 až 3. 
Vyzkoušejte si toto zapojení s druhou polovinou integrovaného obvodu LM358 s vývody (piny) 5 až 7.                   
Pokud toto provedete, pak zjistíte, že se funkce takto upraveného zapojení nezm

ě

nila.  

 
8.3 Zesilova

V normálním p

ř

ípad

ě

 se opera

č

ní zesilova

č

e používají se silnou zápornou zp

ě

tnou vazbou. Výstupní nap

ě

tí                

je p

ř

ivád

ě

no se svojí úplnou nebo 

č

áste

č

nou úrovní zp

ě

t na invertující vstup. V tomto p

ř

ípad

ě

 klesá nekone

č

né 

zesílení opera

č

ního zesilova

č

e na kone

č

nou hodnotu. Zapojení na obr. 8.6 a 8.7 používá úplnou zápornou zp

ě

tnou 

vazbu a má zesilovací 

č

initel roven jedné. Protože mají vstupy velmi vysoký odpor, tvo

ř

í tento zesilova

č

 takzvaný 

impedan

č

ní m

ě

ni

č

 (transformátor).  

 

 

Osv

ě

tlete  fotoodpor  r

ů

znou  intenzitou  okolního 

osv

ě

tlení. I když se tímto zp

ů

sobem zm

ě

ní hodnota 

odporu fotorezistoru,  pak r

ů

zné nap

ě

tí na vstupním 

d

ě

li

č

i  integrovaného  obvodu  LM358  bude  mít 

stejnou úrove

ň

 i na výstupu  zesilova

č

e (toto nap

ě

tí 

z

ů

stane nezm

ě

n

ě

né). Toto poznáte podle plynulého 

(lineárního)  zvyšování  jasu  svítivé  diody  p

ř

i 

zvyšování intenzity okolního osv

ě

tlení, které dopadá 

na fotoodpor. 

 

 

Pokud p

ř

ivedeme na invertující vstup zesilova

č

e místo p

ř

ímé záporné zp

ě

tné vazby pouze ur

č

itou 

č

ást výstupního 

nap

ě

tí, vytvo

ř

í se automaticky vyšší zesílení. Zapojení na obr. 8.8 používá d

ě

li

č

 nap

ě

tí se dv

ě

ma odpory stejné 

hodnoty (100 k

Ω

). Výstupní nap

ě

tí bude tedy polovi

č

ní. Z tohoto d

ů

vodu bude mít tento zesilova

č

 dvojnásobné 

zesílení.