Заметки

Оценочная таблица параметров пленочного конденсатора (замер на 1 кГц):

Параметр	Идеальное значение	Отличное значение	Хорошее значение	Так себе	На что обратить внимание
Ёмкость (C)	= номиналу	±1% от номинала	±5% от номинала	> ±10%	Чем ближе к номиналу, тем лучше.
D (тангенс δ)	< 0.0005	0.0005 — 0.002	0.002 — 0.01	> 0.01	Главный показатель. Чем МЕНЬШЕ, тем лучше.
Q (Добротность)	> 2000	500 — 2000	100 — 500	< 100	Главный показатель. Чем БОЛЬШЕ, тем лучше.
ESR	< 0.1 Ом	0.1 — 0.5 Ом	0.5 — 2 Ом	> 2 Ом	Зависит от номинала. Чем МЕНЬШЕ, тем лучше.
Угол (θ)	-89.95°…-90°	-89.90°…-89.95°	-89.50°…-89.90°	> -89.50°	Чем ближе к -90°, тем лучше.
X (Xc)	Рассчитывается по формуле: Xc = 1 / (2πfC)	Совпадает с расчетным ±5%	Совпадает с расчетным ±10%	Сильное расхождение	Показывает, что прибор и конденсатор исправны.

Треки для теста:

• Diana Krall – Temptation (вокал + сцена)
• Hans Zimmer – Mountains (Interstellar OST) (ширина)
• Daft Punk – Contact (детали, бас, динамика)
• Yosi Horikawa – Bubbles (микродетали, объём)
• Yosi Horikawa – Letter (микродетали, объём, бас)

Плейлист:

https://music.yandex.ru/users/khamidullin.timur/playlists/1005?utm_source=web&utm_medium=copy_link

Скачивание (flac, fla):

10 основных схем операционных усилителей:

Операционные усилители (ОУ) — это линейные устройства, обладающие всеми свойствами, необходимыми для почти идеального усиления постоянного тока, и поэтому широко используемые в обработке или фильтрации сигналов или для выполнения математических операций, таких как сложение, вычитание, интегрирование и дифференцирование. Цель этой заметки — представить 10 базовых схем для новичков в электронных разработках и освежить заржавевшие умы инженеров.

1. Повторитель напряжения

Самая простая схема — это буфер напряжения, так как он не требует никаких внешних компонентов. Поскольку выходное напряжение равно входному напряжению, студенты могут быть озадачены и задаться вопросом, имеет ли этот тип схемы какое-либо практическое применение.

Эта схема позволяет создать вход с очень высоким импедансом и выход с низким импедансом. Это полезно для сопряжения логических уровней между двумя компонентами или когда источник питания основан на делителе напряжения. Рисунок ниже основан на делителе напряжения, и схема не может функционировать. Действительно, импеданс нагрузки может иметь большие колебания, поэтому напряжение V_out может резко меняться, в основном, если импеданс нагрузки имеет значение той же величины, что и R2.

Для решения этой проблемы между нагрузкой и делителем напряжения (см. рисунок ниже) вставляется усилитель. Таким образом, V_out зависит от R1 и R2, а не от значения нагрузки.

Основная цель операционного усилителя, как следует из его названия, — усиление сигнала. Например, выход датчика должен быть усилен, чтобы АЦП мог измерить этот сигнал.

2. Инвертирующий операционный усилитель

В этой конфигурации выходной сигнал подается обратно на отрицательный или инвертирующий вход через резистор R2. Входной сигнал подается на этот инвертирующий вывод через резистор R1.

Положительный вывод соединен с землей.

Это очевидно в частном случае, когда R1 и R2 равны. Такая конфигурация позволяет производить сигнал, который является дополнительным к входному, поскольку выходной сигнал является полной противоположностью входного сигнала.

Из-за отрицательного знака выходной и входной сигналы не совпадают по фазе. Если оба сигнала должны быть в фазе, используется неинвертирующий усилитель.

3. Неинвертирующий операционный усилитель

Эта конфигурация очень похожа на инвертирующий операционный усилитель. Для неинвертирующего входное напряжение напрямую прикладывается к неинвертирующему выводу, а конец петли обратной связи подключается к земле.

Эти конфигурации позволяют усиливать один сигнал. Возможно усиление нескольких сигналов с помощью суммирующих усилителей.

4. Неинвертирующий суммирующий усилитель

Чтобы добавить 2 напряжения, можно добавить только 2 резистора на положительном выводе схемы неинвертирующего операционного усилителя.

Стоит отметить, что добавление нескольких напряжений не является очень гибким решением. Действительно, если добавить третье напряжение с точно такими же сопротивлениями, формула будет Vs = 2/3 (V₁ + V₂ + V₃ ).

Резисторы необходимо изменить, чтобы получить Vs = V₁ + V₂ + V_3, или второй вариант — использовать инвертирующий суммирующий усилитель.

5. Инвертирующий суммирующий усилитель

При параллельном подключении резисторов к инвертирующему входному выводу схемы инвертирующего операционного усилителя все напряжения суммируются.

В отличие от неинвертирующего суммирующего усилителя, можно добавлять любое количество напряжений без изменения номиналов резисторов.

6. Дифференциальный усилитель

Инвертирующий операционный усилитель (см. схему номер 2) усиливал напряжение, которое подавалось на инвертирующий вывод, и выходное напряжение было не в фазе. Неинвертирующий вывод соединен с землей в этой конфигурации.

Если приведенную выше схему модифицировать, подавая напряжение через делитель напряжения на неинвертирующий вход, мы получим дифференциальный усилитель, как показано ниже.

Усилитель полезен не только потому, что он позволяет вам складывать, вычитать или сравнивать напряжения. Многие схемы позволяют вам изменять сигналы. Давайте рассмотрим самые основные из них.

7. Интегратор

Прямоугольную волну очень легко сгенерировать, например, просто переключив GPIO микроконтроллера. Если схеме нужна треугольная форма волны, хорошим способом сделать это будет просто интегрировать сигнал прямоугольной волны. С операционным усилителем, конденсатором на инвертирующем пути обратной связи и резистором на инвертирующем входном выводе, как показано ниже, входной сигнал интегрируется.

Имейте в виду, что резистор часто подключается параллельно конденсатору для решения проблем насыщения. Действительно, если входной сигнал представляет собой очень низкочастотную синусоидальную волну, конденсатор действует как разомкнутая цепь и блокирует напряжение обратной связи. Тогда усилитель похож на обычный усилитель с разомкнутой петлей, который имеет очень высокий коэффициент усиления разомкнутой петли, и усилитель насыщается. Благодаря резистору, параллельному конденсатору, схема ведет себя как инвертирующий усилитель с низкой частотой, и насыщение предотвращается.

8. Операционный усилитель-дифференциатор

Дифференциатор работает аналогично интегратору, заменив местами конденсатор и резистор.

Все конфигурации, которые были представлены до сих пор.

9. Преобразователь ток – напряжение

Фотодетектор  преобразует свет в ток. Для преобразования тока в напряжение простая схема с операционным усилителем, обратной связью через резистор на неинвертирующем выводе и диодом, включенным между двумя входными контактами, позволяет получить выходное напряжение, пропорциональное току, генерируемому фотодиодом, что видно по световым характеристикам .

Приведенная выше схема применяет закон Ома с фундаментальной формулой: напряжение равно сопротивлению, умноженному на ток. Сопротивление измеряется в Омах и всегда положительно. Но благодаря операционным усилителям можно спроектировать отрицательное сопротивление!

10. Отрицательное сопротивление

Обратная связь на инвертирующем выводе заставляет выходное напряжение быть вдвое больше входного. Поскольку выходное напряжение всегда выше входного, положительная обратная связь через резистор R1 на неинвертирующем выводе имитирует отрицательное сопротивление.

Наконец, схема с операционным усилителем не обязательно изменяет входной сигнал, а записывает его подобно усилителю с пиковым детектором.

Также: Операционный усилитель пикового детектора

Конденсатор используется в качестве памяти. Когда входное напряжение на неинвертирующем входе выше напряжения на инвертирующем входе, которое также является напряжением на конденсаторе, усилитель входит в насыщение, а диод открыт и заряжает конденсатор. Если предположить, что конденсатор не имеет быстрого саморазряда, когда входное напряжение Ve ниже напряжения на конденсаторе, диод заблокирован. Следовательно, пиковое напряжение регистрируется благодаря конденсатору.

Вырезка из даташита на ОУ OPA627:

Аудио сигнал:

Подробно: