V nadaljevanju zgodbe o elektronskih vezjih, ki znajo računati, bomo spoznali vezja, ki lahko prepoznajo predznak (ali je vhodna napetost pozitivna ali negativna) in absolutno vrednost vhodne napetosti.
Predznak
Predznak vhodne napetosti lahko ugotovimo z enostavnim vezjem, ki ga vidimo na sliki 22. V tem primeri je operacijski ojačevalnik OP1 povezan kot primerjalnik (komparator), ki primerja napetosti na svojih vhodih. »-« vhod je trajno priključen na 0 V, vhodno napetost pa pripeljemo na »+« vhod. Ko je napetost na »+« vhodu vsaj malce višja od 0 V, bo operacijski ojačevalnik to razliko močno ojačil in na izhodu se bo pojavila najvišja mogoča pozitivna napetost. Kako visoka bo ta napetost je odvisno od napajalne napetosti in uporabljenega operacijskega ojačevalnika: pri TL082 bo približno 1-2 V nižja od pozitivne napajalne napetosti.
Kadar je napetost na »+« vhodu vsaj malce nižja od 0 V, bo operacijski ojačevalnik to razliko ojačil in na izhodu se bo pojavila najnižja mogoča negativna napetost. Pri TL082 bo ta napetost običajno 1-2 V višja od negativne napajalne napetosti.
Ugotavljamo: zaradi velikega ojačenja operacijskega ojačevalnika se bo na njegovem izhodu pojavil eden od dveh mogočih mejnih nivojev že pri vhodnih napetostih nekaj mV. Če vhodno napetost povečamo, izhodna napetost ne bo mogla več naraščati, zato izhodna napetost ni odvisna od nivoja vhodne napetosti, ampak le od njenega predznaka.
Če je vhodna napetost natančno 0 V, bi morala biti izhodna napetost v idealnih razmerah tudi 0 V. Enako velja tudi v primeru, ko na vhodni priključek ni nič priključeno, saj takrat upor R zagotavlja vhodno napetost 0 V. No, v praksi pa vrednosti izhodne napetosti ne moremo predvideti, če se vhodna napetost nahaja znotraj meja nekaj mV okrog 0 V; odvisna bo od parametra »napaka vhodne napetosti« in še od nekaterih drugih okoliščin. Prav lahko se zgodi, da izhodna napetost nekontrolirano menja svoje stanje, če se vhodna napetost zelo približa 0 V.
Nekoliko bolj zapleteno je vezje na sliki 23, vendar je prav zato veliko bolj stabilno v območju okrog 0 V. Narisano je že v takšni obliki, da ga lahko kar povežete na svoji eksperimentalni ploščici. Upor R zagotavlja, da »-« vhod OP1 ne ostane »v zraku« med spremembo vhodne napetosti in nima nikakršnega drugačnega vpliva na delovanje vezja.
Računajmo z integriranimi vezji! (4)
2011_SE190_21
