D. PETROVIĆ

1. oktobar 2020.

Do sada nismo pisali o operacionim pojačivačima (OP AMP - operational amplifer). Više puta smo ih pominjali kod raznih modula i senzora, gde im je uglavnom bila dodeljena uloga da ulazni signal pojačaju u dovoljnoj meri da ih mikrokontroler može registrovati i prihvatiti kao validan podatak. Ovom prilikom se ispravljamo i pišemo o jednom OP AMP-u koji nam stiže iz Texas Instrumentsa. Komadić silicijuma nosi oznaku LM358.

Operacioni pojačivači koriste se u strujnim kolima kod kojih je potrebno pojačati razliku između dva ulazna signala. Ovi ulazi se nazivaju invertujući i neinvertujući (negativan i pozitivan). OP AMP pored ova dva ulazna izvoda ima i jedan izlazni. LM358 sastoji se iz dva nezavisna operaciona pojačivača. Ovi pojačivači imaju visoka pojačanja sa unutrašnjom kompenzovanom frekvencijom. Čip je konstruisan tako da radi sa jednim strujnim napajanjem, ali i sa razdvojenim, ali uz manji naponski opseg. Ako govorimo o „suvim” specifikacijama, pojačanje jednosmernog napona ide do 100 decibela, širina propusnog opsega je jedan megaherc, a dodaćemo i da je čip izuzetno mali potrošač sa 500 mikroampera. Sa svoja dva OP AMP-a ima široku primenu.

Naš LM358 je u DIP8 pakovanju i na šemi jasno možete da vidite dva pojačivača. Ono što im je zajedničko su izvodi napajanja, V+ i GND/V-. Ako se koristi razdvojeno napajanje, tada se na GND/V- izvod dovodi negativno napajanje. Na šemi se, takođe, jasno vidi da ovi izvodi napajaju oba OP AMP-a. Izvodi 2 i 3 su invertujući i neinvertujući ulazi A, dok su 5 i 6 isti takvi ulazi B. Izvodi 1 i 7 su izlazi A i B ovog OP AMP-a.

Naš primer (vidi šemu) koristi samo jedan pojačivač da bismo pojačali vrlo nisku struju sa foto-diode. Vrlo slično možete naći i na šemama modula sa foto-diodama koji stižu sa istoka. Šema je vrlo jednostavna, sa samo jednim feedback otpornikom. Menjajući vrednosti ovog otpornika mi menjamo pojačanje samog OP AMP-a i na kraju vrednosti na izlazu. Pojačivač će vrlo nisku struju koju proizvode senzori pretvoriti u napon koji možemo pročitati preko ADC našeg Arduina.