מגבר שרת

1. מגבר שרת • ניתן להשתמש במגבר שרת עבור מגוון גדול של מעגלים לינאריים ולא לינאריים • מגבר השרתהינומגבר בעל שבח גבוה וצימוד ישיר • מחברים משוב על מנת לבקר את אופיין הענות הכולל. • ניתן לנצל את מגבר השרת לביצוע פעולות מתמטיות, כגון: חיבור, חיסור, אינטגרציה וגזירה.

2. מגברי שרת.(מגברים אופרטיבים) • תכונות מגבר שרת אידיאלי1. Rin - התנגדות כניסה שואפת לאין סוף.2. Rout 0 התנגדות מוצא שואפת ל-0.3. Av - הגבר שואף לאין סוף .4. רוחב פס אין סופי5. מגבר שרת אידיאלי הינו חסר רעש פנימי(המגבר בעצמו לא מיצר רעש ).6. מגבר שרת הוא מגבר מתח הפרשי, כלומר התפוקה במוצאפרופורציונלית להפרש מתחים בכניסה.

3. מגבר שרת מעשי:תכונות • במגבר שרת מעשי קיימים מתחי היסט(Vos), זרמי היסט(Ios) ומיקדם המבוא (Ib ) גורמים אילו מסיטים את מתח המוצאVo=[Av*Vin] +\- Vos • מתח היסט, זרם היסט זרם בייס נגרמים עקב מבנהו של מגבר השרת. • כדי שמתחים וזרמים אלו לא יושפעו, חשובה מאוד תכונת הדרגה הראשונה שהינה מגבר הפרש.ממגבר ההפרש נידרש יחס אות משותף גדול מאוד.Ac << 1הגבר משותףAd >> 1הגבר הפרשי ו - Ac.m.r.r = AD/AC >> 1יחס דחיסת האות המשותף

4. מגבר שרת: מיבנה *( Vo = (A1*A2*A3 V • מגבר הפרש - A1 מגבר ביניים - A2 מגבר הספק - A3 Vo V A1 A2 A3

5. סימול מגבר בסיסי • בכניסות המגבר קיימים הסימולים (+) ,(-) • כאשר V1>V2 התפוקה חיובית Vo>0 . • כאשר V1<V2 נקבל תפוקה שלילית. Vcc+ Vout V2V1 Vcc-

6. פעולת המגבר • יש צורך במתחי הזנהבלעדיהם המגבר לא יפעל כלל. • במוצא המגבר אנו נקבל לכל היותר את מתח ההזנה.

7. פונקצית התמסורת עבור המגבר שרת Vout כאשר Av שואף לאין סוף Vcc Vin Vcc-

8. מגבר שרת בחוג סגור • כאשר מגבר השרת עובד בחוג סגור במוצאו נוצר מתח מסוים שאינו מתח הרוויה החיובי או השלילי • כיצד מאולץ מתח של 0 וולט בהדק השלילי של מגבר השרת ? R2 R1 Vo +

9. V2-V1) *AV=V0 ) V2-V1) = V0 / AV ) ( V2-V1) = LIM (V0 / AV ) כאשרAVשואף לאין סוף 0 = V2-V1 V1=V2 עקב הגבר אין סופי. אדמה מדומה Vcc V1 v2 Vcc

10. מגבר חוצץ ועוקב מתח • התנגדות המבוא של התצורה הלא מהפכת גבוהה מאוד • תכונה זו מאפשרת למגבר הלא-מהפך לשמש גם כמגבר חוצץ (BUFFER). • החוצץ משמש לחיבור מקור בעל התנגדות גבוהה לעומס בעל התנגדות נמוכה. • עקב התנגדות מבוא גבוהה אינו מעמיס את המקור.

11. שימוש כמגבר חוצץ R1 Vin ~ RL

12. מעגליםבסיסיים

13. מגבר מהפך • ברגל ה (-) של מגבר השרת קיימת אדמה מדומה, לא זורם זרם למגבר ולכן ההגבר (AV) הינו: R2 R1 Vo Vin ~ +

14. מגבר מסכם • פתרון: לשם חישוב ההגבר נשתמש בשיטתהסופרפוזיציה.חישוב ההגבר: • נבחר R1=R2 R3 R1 I1 I2 Vin1 Vin2 Vo R2 +

15. מגבר עוקב • המתח ברגל ה (+) הינו Vin . לכן ההגבר (AV) הינו: + Vo I ~ R2 Vin R1

16. מגבר הפרש (מחסר) • ננתח את המעגל בשיטת סופר-פוזיציה. • אם נבחר R4\R2=R3\R1 אזי נקבל: • אם הנגדים R4,R2 יהיו שווים נקבל: R3 R1 V1 V2 Vout R2 R4

17. המבנה הפנימי R2 Vcc+ R1 Q1 Q2 Vcc-

18. תרגיל כיתה: R5 R4 Vout Vin ~ R1 R2

19. סיכום שיעור • מגבר שרת אידיאלי הוא בעל הגבר אין סופי, התנגדות מבוא אינסופית. • שימושו הנפוץ של מגבר השרת הוא מגבר בחוג סגור • בתצורההמהפכת, ההגבר הוא R2/R1 - • בתצורה הלא מהפכת, ההגבר הוא 1+R1/R2. • לבד משימושו כמגבר, מגבר, השרת בחוג סגור משמש גם כחוצץ וכממיר מתח/זרם. • מגבר השרת המוכלל זכה להתקבל כאבן בנייה רב שימושי וחסכוני, יש לו את כל היתרונות של מעגלים מוכללים :ממדים קטנים, אמינות גבוהה,מחיר נמוך,ישוב טמפרטורה (tracking ) מתח היסט וזרם היסט נמוכים.

20. בשיעור הבא: • מימוש דיבורית אישית ניידת בעזרת מגברי שרת. + -