Принцип работы оу: Операционные усилители — принцип действия и параметры.

Содержание

Инвертирующий усилитель на ОУ. Принцип работы

Инвертирующий усилитель является одним из самых простых и наиболее часто используемых аналоговых схем. С помощью всего двух резисторов, мы можем выставить необходимый нам коэффициент усиления. Ничего не мешает нам сделать коэффициент менее 1, тем самым ослабив входной сигнал.

Часто к схеме добавляют еще один резистор R3, сопротивление которого равно сумме R1 и R2.

Чтобы понять, как работает инвертирующий усилитель, смоделируем простую схему. У нас на входе напряжение 4В, сопротивление резисторов составляет R1=1к и R2=2к. Можно было бы, конечно, подставить все это в формулу и сразу вычислить результат, но давайте посмотрим, как именно работает эта схема.

Начнем с напоминания основных принципов работы операционного усилителя:

Правило №1 — операционный усилитель оказывает воздействие своим выходом на вход через ООС (отрицательная обратная связь), в результате чего напряжения на обоих входах, как на инвертирующем (-), так и на неинвертирующем (+) выравнивается.

Обратите внимание, что неинвертирующий вход (+) соединен с массой, то есть на нем напряжение равное 0В. В соответствии с правилом №1 на инвертирующем входе (-) так же должно быть 0В.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Итак, мы знаем напряжение, находящееся на выводах резистора R1 и его сопротивление 1к. Таким образом, с помощью закона Ома мы можем выполнить расчет, и рассчитать, какой ток течет через резистор R1:

IR1 = UR1/R1 = (4В-0В)/1к = 4мА.

Чтобы знать, куда дальше течет этот ток, мы должны знать еще принцип действия усилителя:

Правило №2 — входы усилителя не потребляют ток

Таким образом, ток, протекающий через R1, течет далее через R2!

Снова воспользуемся законом Ома и вычислим, какое падение напряжения происходит на резисторе R2. Мы знаем его сопротивление и знаем какой ток через него, следовательно:

UR2 = IR2R2 = 4мА *2к = 8В.

Получается, что на выходе мы имеем 8В? Не совсем так. Напомню, что это инвертирующий усилитель, т. е. если на вход мы подаем положительное напряжение, а на выходе снимаем отрицательное. Как же это происходит?

Это происходит вследствие того, что обратная связь установлена на инвертирующем входе (-), и для уравнивания напряжений на входе усилитель снижает потенциал на выходе. Соединения резисторов можно рассмотреть как простой делитель напряжения, поэтому чтобы потенциал в точке их соединения был равен нулю, на выходе должно быть минус 8 вольт: Uвых. = -(R2/R1)*Uвх.

Есть еще один подвох, связанный с 3 правилом:

Правило №3 — напряжения на входах и выходе должны быть в диапазоне между положительным и отрицательным напряжением питания ОУ.

То есть нужно проверить, что рассчитанные нами напряжения можно реально получить через усилитель. Часто начинающие думают, что усилитель работает как источник свободной энергии и вырабатывает напряжение из ничего. Но надо помнить, что для работы усилителя также нужно питание.
Классические усилители работают от напряжения -15В и +15В. В такой ситуации наши -8В, которые мы рассчитали, являются реальным напряжением, так как находится в этом диапазоне.

Однако современные усилители часто работают с напряжением 5В и ниже. В такой ситуации нет никаких шансов, чтобы усилитель выдал нам минус 8В на выходе. Поэтому, при проектировании схем всегда помните, что теоретические расчеты всегда нужно подкреплять реальностью и физическими возможностями.

Необходимо отметить, что инвертирующий усилитель имеет один недостаток. Мы уже знаем, что повторитель напряжения не нагружает источник сигнала, поскольку входы усилителя имеют очень большое сопротивление, и потребляют ток так мало, что в большинстве случаев его можно игнорировать (правило №2).

Инвертирующий же усилитель имеет входное сопротивление равное сопротивлению резистора R1, на практике оно составляет от 1к…1М. Для сравнения, усилитель с входами на полевых транзисторах имеет сопротивление порядка сотен мегаом и даже гигаом! Поэтому иногда может быть целесообразно перед усилителем установить повторитель напряжения.

Неинвертирующий усилитель на ОУ. Принцип работы

Неинвертирующий усилитель  — это, пожалуй, одним из трех самых элементарных схем аналоговой электроники, наряду со схемами инвертирующего усилителя и повторителя напряжения. Он даже проще чем инвертирующий усилитель, поскольку для работы схемы не нужно двухполярное питание.

Обратите внимание на единицу, содержащуюся в формуле. Это нам говорит о том, что неинвертирующий усилитель всегда имеет усиление больше 1, а это значит, что с помощью такой схемы вы не можете ослабить сигнал.

Чтобы лучше понять, как работает неинвертирующий усилитель, давайте рассмотрим схему на операционном усилителе и подумаем, какое будет напряжение на его выходе.

В первую очередь мы должны подумать о том, какие напряжения присутствуют на обоих входах нашего операционного усилителя. Вспомним первое из правил, которое описывает работу операционного усилителя:

Правило №1 — операционный усилитель оказывает воздействие своим выходом на вход через ООС (отрицательная обратная связь), в результате чего напряжения на обоих входах, как на инвертирующем (-), так и на неинвертирующем (+) выравнивается.

То есть, напряжение на инвертирующем входе составляет 3В. На следующем этапе давайте рассмотрим резистор сопротивлением 10k. Мы знаем, какое напряжение на нем и его сопротивление, а значит, из закона Ома мы можем вычислить какой ток течет через него:

I = U/R = 3В/10k = 300мкА.

Магнитный держатель печатной платы

Прочная металлическая основа с порошковым покрытием, четыре гибкие руч…

Этот ток, согласно правилу 2, не может быть взят с инвертирующего входа (-), таким образом, он идет с выхода усилителя.

Правило №2 — входы усилителя не потребляют ток

Ток 300мкА протекает также через резистор сопротивлением 20к. Напряжение на нем мы легко вычислим с помощью закона Ома:

U = IR = 300мкА * 20к = 6В

Получается, что это напряжение и есть выходное напряжение усилителя? Не, это не так. Напомним, что резистор 20к на одном из своих выводов имеет напряжение 3В. Обратите внимание, как направлены напряжения на обоих резисторах.

Ток течет в направлении противоположном направлению стрелки, символизирующей точку с более высоким напряжением. Поэтому к рассчитанным 6В нужно добавить еще 3В на входе. В таком случае конечный результат будет 9В.

Стоит отметить, что резисторы R1 и R2 образуют простой делитель напряжения. Помните, что сумма напряжений на отдельных резисторах делителя должно быть равно напряжению, поступающему на делитель — напряжение не может исчезнуть бесследно и возникнуть из ниоткуда.

В заключение мы должны проверить полученный результат с последним правилом:

Правило №3 — напряжения на входах и выходе должны быть в диапазоне между положительным и отрицательным напряжением питания ОУ.

То есть нам необходимо проверить, что рассчитанное нами напряжение можно получить реально. Часто начинающие думают, что усилитель работает как «Perpetuum Mobile», и вырабатывает напряжение из ничего. Но надо помнить, что для работы усилителя также нужно питание.

Классические усилители работают от напряжения -15В и +15В. В такой ситуации расчетные нами 9В являются реальным напряжением, поскольку 9В находится в диапазоне питающего напряжения. Однако современные усилители часто работают с напряжением от 5В или еще ниже. В такой ситуации нет никаких шансов, чтобы усилитель выдал на выходе 9В.

Поэтому при разработке схем необходимо всегда помнить, что теоретические расчеты всегда должны сверяться с реальностью и физическими возможностями компонентов.

Операционный усилитель? Это очень просто! Неинвертирующий усилитель на ОУ. Принцип работы

Приветствую вас дорогие друзья! Вот наконец добрался я до своего компьютера, приготовил себе чайку с печеньками и понеслась…

Для тех кто впервые на моем блоге и не совсем понимает что здесь происходит спешу напомнить, меня зовут Владимир Васильев и на этих страницах я делюсь со своими читателями сакральными знаниями из области электроники и не только электроники. Так что может быть и вы здесь найдете для себя что-то полезное, по крайней мере я на это надеюсь. Обязательно подпишитесь , тогда вы ничего не пропустите.

А сегодня речь пойдет о таком электронном устройстве как операционный усилитель. Эти усилители применяются повсеместно, везде где требуется усилить сигнал по мощности найдется работенка для операционника.

Особенно распространено применение операционных усилителей в аудиотехнике. Каждый аудиофилл стремится усилить звучание своих музыкальных колонок и поэтому старается прикрутить усилитель по мощнее. Вот здесь мы и сталкиваемся с операционными усилителями, ведь многие аудиосистемы просто нашпигованы ими. Благодаря свойству операционного усилителя усиливать сигнал по мощности мы ощущаем более мощное давление на свои барабанные перепонки когда слушаем композиции на своих аудио колонках. Вот так вот в быту мы оцениваем качество работы операционного усилителя на слух.

В этой статье на слух мы оценивать ничего не будем но постараемся рассмотреть все детально и разложим все по полочкам чтобы стало понятно даже самому самоварному чайнику.

Что такое операционный усилитель?

Операционные усилители представляют собой микросхемы которые могут выглядеть по-разному.

Например на этой картинке изображены два операционных усилителя российского производства. Слева операционный усилитель К544УД2АР в пластмассовом DIP корпусе а справа изображен операционник в металлическом корпусе.

По началу, до знакомства с операционниками, микросхемы в таких металлических корпусах я постоянно путал с транзисторами. Думал что это такие хитромудрые многоэмиттерные транзисторы 🙂

Условное графическое обозначение (УГО)

Условное обозначение операционного усилителя выглядит следующим образом.

Итак операционный усилитель (ОУ) имеет два входа и один выход. Также имеются выводы для подключения питания но на условных графических обозначениях их обычно не указывают.

Для такого усилителя есть два правила которые помогут понять принцип работы:

  1. Выход операционника стремится к тому, чтобы разность напряжений на его входах была равна нулю
  2. Входы операционного усилителя ток не потребляют

Вход 1 обозначается знаком «+» и называется неинвертирующим а вход 2 обозначается как «-» и является инвертирующим.

Входы операционника обладают высоким входным сопротивлением или иначе говорят высоким импедансом.

Это говорит о том, что входы операционного усилителя ток почти не потребляют (буквально какие-то наноамперы). Усилитель просто оценивает величину напряжений на входах и в зависимости от этого выдает сигнал на выходе усиливая его.

Коэффициент усиления операционного усилителя имеет просто огромное значение, может достигать миллиона, а это очень большое значение! Значит это то, что если мы ко входу приложим небольшое напряжение, хотябы 1 мВ, то на выходе получим сразу максимум, напряжение почти равное напряжению источника питания ОУ. Из-за этого свойства операционники практически никогда не используют без обратной связи (ОС). Действительно какой смысл во входном сигнале если на выходе мы всегда получим максимальное напряжение, но об этом поговорим чуть позже.

Входы ОУ работают так, что если величина на неинвертирующем входе окажется больше чем на инвертирующем, то на выходе будет максимальное положительное значение +15В. Если на инвертирующем входе величина напряжения окажется более положительной то на выходе будем наблюдать максимум отрицательной величины, где-то -15В.

Действительно операционный усилитель может выдавать значения напряжений как положительной так и отрицательной полярности. У новичка может возникнуть вопрос о том как же такое возможно? Но такое действительно возможно и это связано с применением источника питания с расщепленным напряжением, так называемым двуполярным питанием. Давайте рассмотрим питание операционника чуток подробнее.

Правильное питание ОУ

Наверное не будет секретом, что для того, чтобы операционник работал, его нужно запитать, т.е. подключить его к источнику питания. Но есть интересный момент, как мы убедились чуток ранее операционный усилитель может выдавать на выход напряжения как положительной так и отрицательной полярности. Как такое может быть?

А такое быть может! Это связано с применением двуполярного источника питания, конечно возможно использование и однополярного источника но в этом случае возможности операционного усилителя будут ограничены.

Вообще в работе с источниками питания многое зависит от того что мы взяли за точку отсчета т.е. за 0 (ноль). Давайте с этим разберемся.

Пример на батарейках

Обычно примеры проще всего приводить на пальцах но в электронике думаю подойдут и пальчиковые батарейки 🙂

Допустим у нас есть обычная пальчиковая батарейка (батарейка типа АА). У нее есть два полюса плюсовой и минусовой. Когда минусовой полюс мы принимаем за ноль, считаем нулевой точкой отсчета то соответственно плюсовой полюс батарейки будет у нас показывать + 5В (значение с плюсом).

Это мы можем увидеть с помощью мультиметра (кстати в помощь), достаточно подключить минусовой черный щуп к минусу батарейки а красный щуп к плюсу и вуаля. Здесь все просто и логично.

Теперь немножко усложним задачу и возьмем точно такую же вторую батарейку. Подключим батарейки последовательно и рассмотрим как меняются показания измерительных приборов (мультиметров или вольтметров) в зависимости от различных точек приложения щупов.

Если мы за ноль приняли минусовой полюс крайней батарейки а измеряющий щуп подключим к плюсу батарейки то мультиметр нам покажет значение в +10 В.

Если за точку отсчета будет принят положительный полюс батарейки а измеряющий щуп был подключен к минусу то любой вольтметр нам покажет -10 В.

Но если за точку отсчета будет принята точка между двумя батарейками то в результате мы сможем плучить простой источник двуполярного питания. И вы можете в этом убедиться, мультиметр нам подтвердит что так оно и есть. У нас в наличии будет напряжение как положительной полярности +5В так и напряжение отрицательной полярности -5В.

Схемы источников двуполярного питания

Примеры на батарейках я привел для примера, чтобы было более понятно. Теперь давайте рассмотрим несколько примеров простых схем источников расщепленного питания которые можно применять в своих радиолюбительских конструкциях.

Схема с трансформатором, с отводом от «средней» точки

И первая схема источника питания для ОУ перед вами. Она достаточно простая но я немножко поясню принцип ее работы.

Схема питается от привычной нам домашней сети поэтому нет ничего удивительного что на первичную обмотку трансформатора приходит переменный ток в 220В. Затем трансформатор преобразует переменный ток 220В в такой же переменный но уже в 30В. Вот такую вот нам захотелось произвести трансформацию.

Да на вторичной обмотке будет переменное напряжение в 30В но обратите внимание на отвод от средней точки вторичной обмотки. На вторичной обмотке сделано ответвление, причем количество витков до этого ответвления равно числу витков после ответвления.

Благодаря этому ответвлению мы можем получить на выходе вторичной обмотки переменное напряжение как в 30 В так и переменку в 15В. Это знание мы берем на вооружение.

Далее нам нужно переменку выпрямить и превратить в постоянку поэтому . Диодный мост с этой задачей справился и на выходе мы получили не очень стабильную постоянку в 30В. Это напряжение будет нам показывать мультиметр если мы подключим шупы к выходу диодного моста, но нам нужно помнить про ответвление на вторичной обмотке.

Мы добились нулевой точки отсчета между полюсами потенциалов положительной и отрицательной полярности. В результате на выходе мы имеем достаточно стабильное напряжение как +15В так и -15В. Эту схему конечно можно еще более улучшить если добавить стабилитроны или интегральные стабилизаторы но тем не менее приведенная схема уже вполне может справиться с задачей питания операционных усилителей.

Эта схема на мой взгляд проще, проще в том ключе, что нет необходимости искать трансформатор с ответвлением от середины или формировать вторичную обмотку самостоятельно. Но здесь придется раскошелиться на второй диодный мост.

Диодные мосты включены так, что положительный потенциал формируется с катодов диодиков первого моста, а отрицательный потенциал выходит с анодов диодов второго моста. Здесь нулевая точка отсчета выводится между двумя мостами. Упомяну также, что здесь используются разделительные конденсаторы, они оберегают один диодный мост от воздействий со стороны второго.

Эта схема также легко подвергается различным улучшениям, но самое главное она решает основную задачу — с помощью нее можно запитать операционный усилитель.

Обратная связь ОУ

Как я уже упоминал операционные усилители почти всегда используют с обратной связью (ОС). Но что представляет собой обратная связь и для чего она нужна? Попробуем с этим разобраться.

С обратной связью мы сталкиваемся постоянно: когда хотим налить в кружку чая или даже сходить в туалет по малой нужде 🙂 Когда человек управляет автомобилем или велосипедом то здесь также работает обратная связь. Ведь для того, чтобы ехать легко и непринужденно мы вынуждены постоянно контролировать управление в зависимости от различных факторов: ситуации на дороге, технического состояния средства передвижения и так далее.

Если на дороге стало скользко? Ага мы среагировали, сделали коррекцию и дальше двигаемся более осторожно.

В операционном усилителе все происходит подобным образом.

Без обратной связи при подаче на вход определенного сигнала на выходе мы всегда получим одно и тоже значение напряжения. Оно будет близко напряжению питания (так как коэффициент усиления очень большой). Мы не контролируем выходной сигнал. Но если часть сигнала с выхода мы отправим обратно на вход то что это даст?

Мы сможем контролировать выходное напряжение. Это управление будет на столько эффективным, что можно просто забыть про коэффициент усиления, операционник станет послушным и предсказуемым потому что его поведение будет зависеть лишь от обратной связи. Далее я расскажу как можно эффективно управлять выходным сигналом и как его контролировать, но для этого нам нужно знать некоторые детали.

Положительная обратная связь, отрицательная обратная связь

Да, в операционных усилителях применяют обратную связь и очень широко. Но обратная связь может быть как положительной так и отрицательной. Надо бы разобраться в чем суть.

Положительная обратная связь это когда часть выходного сигнала поступает обратно на вход причем она (часть выходного) суммируется с входным.

Положительная обратная связь в операционниках применяется не так широко как отрицательная. Более того положительная обратная связь чаще бывает нежелательным побочным явлением некоторых схем и положительной связи стараются избегать. Она является нежелательной потому, что эта связь может усиливать искажения в схеме и в итоге привести к нестабильности.

С другой стороны положительная обратная связь не уменьшает коэффициент усиления операционного усилителя что бывает полезно. А нестабильность также находит свое применение в компараторах, которые используют в АЦП (Аналого-цифровых преобразователях).

Отрицательная обратная связь это такая связь когда часть выходного сигнала поступает обратно на вход но при этом она вычитается из входного

А вот отрицательная обратная связь просто создана для операционных усилителей. Несмотря на то, что она способствует некоторому ослаблению коэффициента усиления, она приносит в схему стабильность и управляемость. В результате схема становится независимой от коэффициента усиления, ее свойства полностью управляются отрицательной обратной связью.

При использовании отрицательной обратной связи операционный усилитель приобретает одно очень полезное свойство. Операционник контролирует состояния своих входов и стремится к тому, потенциалы на его входах были равны. ОУ подстраивает свое выходное напряжение так, чтобы результирующий входной потенциал (разность Вх.1 и Вх.2) был нулевым.

Подавляющая часть схем на операционниках строится с применением отрицательной обратной связи! Так что для того чтобы разобраться как работает отрицательная связь нам нужно рассмотреть схемы включения ОУ.

Схемы включения операционных усилителей

Схемы включения операционных усилителей могут быть весьма разнообразны поэтому мне врятля удастся рассказать о каждой но я постараюсь рассмотреть основные.

Компаратор на ОУ

Формулы для компараторной схемы будут следующие:

Т. е. в результате будет напряжение соответствующее логической единице.

Т.е. в результате будет напряжение соответствующее логическому нулю.

Схема компаратора обладает высоким входным сопротивлением (импедансом) и низким выходным.

Рассмотрим для начала вот такую схему включения операционника в режиме компаратора. Эта схема включения лишена обратной связи. Такие схемы применяются в цифровой схемотехнике когда нужно оценить сигналы на входе, выяснить какой больше и выдать результат в цифровой форме. В итоге на выходе будет логическая 1 или логический ноль (к примеру 5В это 1 а 0В это ноль).

Допустим напряжение стабилизации стабилитрона 5В, на вход один мы приложили 3В а к входу 2 мы приложили 1В. Далее в компараторе происходит следующее, напряжение на прямом входе 1 используется как есть (просто потому что это неинвертирующий вход) а напряжение на инверсном входе 2 инвертируется. В результате где было 3В так и остается 3В а где был 1В будет -1В.

В результате 3В-1В =2В, но благодаря коэффициенту усиления операционника на выход пойдет напряжение равное напряжению источника питания, т. е. порядка 15В. Но стабилитрон отработает и на выход пойдет 5В что соответствует логической единице.

Теперь представили, что на вход 2 мы кинули 3В а на вход 1 приложили 1В. Операционник все это прожует, прямой вход оставит без изменений, а инверсный (инвертирующий) изменит на противоположный из 3В сделает -3В.

В результате 1В-3В=-2В, но согласно логике работы на выход пойдет минус источника питания т.е. -15В. Но у нас стоит стабилитрон и он это не пропустит и на выходе у нас будет величина близкая нулю. Это и будет логический ноль для цифровой схемы.

Триггер Шмитта на ОУ

Чуть ранее мы рассматривали такую схему включения ОУ как компаратор. В компараторе сравниваются два напряжения на входе и выдается результат на выходе. Но чтобы сравнивать входное напряжение с нулем нужно воспользоваться схемой представленной чуть выше.

Здесь сигнал подается на инвертирующий вход а прямой вход посажен на землю, на ноль.

Если на входе у нас напряжение больше нуля то на выходе будем иметь -15В. Если напряжение меньше нуля то на выходе будет+15В.

Но что случится если мы захотим подать напряжение равное нулю? Такое напряжение никогда не получится сделать, ведь идеального нуля не бывает и сигнал на входе хоть на доли микровольт но обязательно будет меняться в ту или другую сторону. В результате на выходе будут полный хаос, выходное напряжение будет многократно скакать максимума до минимума что на практике совершенно не удобно.

Для избавления от подобного хаоса вводит гистерезист — это некий зазор в пределах которого сигнал на выходе не будет меняться.

Этот зазор позволяет реализовать данная схема посредством положительной обратной связи.

Представим, что на вход мы подали 5В, на выходе в первое мгновение получится сигнал напряжением в -15В. Далее начинает отрабатывать положительная обратная связь. Обратная связь образует делитель напряжения в результате чего на прямом входе операционника появится напряжение -1,36В.

На инверсном входе у нас сигнал более положительный поэтому операционный усилитель отработает следующим образом. Внутри него сигнал в 5В инвертируется и становится -5В, далее два сигнала складываются и получается отрицательное значение. Отрицательное значение благодаря коэффициенту усиления станет -15В. Сигнал на выходе не изменится пока сигнал на входе не опустится менее -1,36В.

Пусть сигнал на входе изменился и стал -2В. В нутрях это -2В инвертируется и станет +2В, а -1,36В как был так и останется. Далее все это складывается и получается положительное значение которое на выходе превратится в +15В. На прямом входе значение -1,36В благодаря обратной связи превратится в +1,36В. Теперь чтобы изменить значение на выходе на противоположное нужно подать сигнал более 1,36В.

Таким образом у нас появилась зона с нулевой чувствительностью с диапазоном от -1,36В до +1,36В. Такая зона нечувствительности носит название гистерезис.

Повторитель

Наиболее простой обладатель отрицательной обратной связи это повторитель.

Повторитель выдает на выходе то напряжение, которое было подано на его вход. Казалось бы для чего это нужно ведь от этого ничего не меняется. Но в этом есть смысл, ведь вспомним свойство операционника, он обладает высоким входным сопротивлением и низким выходным. В схемах повторители выступают в роли буфера, который оберегает от перегрузок хилые выходы.

Чтобы понять как он работает отмотаете чуток назад, там где мы обсуждали отрицательную обратную связь. Там я упоминал, что в случае с отрицательной обратной связью операционник всеми возможными способами стремится к равному потенциалу по своим входам. Для этого он подстраивает напряжение на своем выходе так, чтобы разность потенциалов на его входах равнялась нулю.

Так допустим на входе у нас 1В. Чтобы потенциалы на входах были раны на инвертирующем входе должен быть также 1В. На то он и повторитель.

Схема неинвертирующего усилителя очень похожа на схему повторителя, только здесь обратная связь представлена делителем напряжения и посажена на землю.

Посмотрим как все это работает. Допустим на вход подано 5В, резистор R1 = 10Ом, резистор R2 = 10Ом. Чтобы напряжение на входах были равны, операционник вынужден поднять напряжение на выходе так, чтобы потенциал на инверсном входе сравнялся с прямым. В данном случае делитель напряжения делит пополам, получается, что напряжение на выходе должно быть в два раза больше напряжения на входе.

Вообще чтобы применять эту схему включения даже не нужно ничего ворошить в голове, достаточно воспользоваться формулой, где достаточно узнать коэффициент К.

И сейчас мы рассмотрим работу такой схемы включения как инвертирующий усилитель. Для инвертирующего усилителя есть такие формулы:

Инвертирующий усилитель позволяет усиливать сигнал одновременно инвертируя (меняя знак) его. Причем коэффициент усиления мы можем задать любой. Этот коэффициент усиления мы формируем посредством отрицательной обратной связи, которая представляет собой делитель напряжения.

Теперь попробуем его в работе, допустим на входе у нас сигнал в 1В, резистор R2 = 100Ом, резистор R1 = 10Ом. Сигнал со входа идет через R1, затем R2 и на выход. Допустим сигнал на выходе невероятным образом стал 0В. Рассчитаем делитель напряжения.

1В/110=Х/100, отсюда Х = 0,91В

Получается что в точке А потенциал равен 0,91В, но это противоречит правилу операционного усилителя. Ведь операционник стремится уравнять потенциалы на своих входах. Поэтому потенциал в точке А будет равен нулю и равен потенциалу в точке B.

Как сделать так чтобы на входе был 1В а в точке А был 0В?

Для этого нужно уменьшать напряжение на выходе. И в результате мы получаем

К сожалению инвертирующий усилитель обладает одним явным недостатком — низким входным сопротивлением, которое равняется резистору R1.

А эта схема включения позволяет складывать множество входных напряжений. Причем напряжения могут быть как положительными так и отрицательными. По истине на операционниках можно строить аналоговые компьютеры. Так чтож давайте разбираться.

Основой сумматора служит все тот же инвертирующий усилитель только с одним отличием, вместо одного входа он может иметь этих входов сколько угодно. Вспомним формулку и инвертирующего усилка.Потенциал точки Х будет равен нулю поэтому сумма токов входящих с каждого входа будет выглядеть вот так:Если нашей целью является чистое сложение входных напряжений то все резисторы в этой схеме выбираются одного номинала. Это приводит также что коэффициент усиления для каждого входа будет равен 1. Тогда формула для инвертирующего усилителя принимает вид:

Ну чтож, я думаю что с работой сумматора и других схем включения на операционниках разобраться не трудно. Достаточно немножко попрактиковаться и попробовать собрать эти схемы и посмотреть что происходит с входными и выходными сигналами.

А я на этом пожалуй остановлюсь ведь в работе с операционными усилителями применяются очень много различных схем включения, это различные преобразователи ток-напряжение, сумматоры, интеграторы и логарифмирующие усилители и все их рассматривать можно очень долго.

Если вас заинтересовали другие схемы включения и хотите с ними разобраться то советую полистать , все обязательно встанет на свои места.

А на этом я буду завершать, тем более статья получилась достаточно объемной и после написания ее нужно чутка подшлифовать и навести марафет.

Друзья, не забывайте подписываться на обновления блога, ведь чем больше читателей подписано на обновления тем больше я понимаю что делаю что-то важное и полезное и это чертовски мотивирует на новые статьи и материалы.

Кстати друзья, у меня возникла одна классная идея и мне очень важно слышать ваше мнение. Я подумываю выпустить обучающий материал по операционным усилителям, этот материал будет в виде обычной pdf книжки или видеокурса, еще не решил. Мне кажется что несмотря на большое обилие информации в интернете и в литературе все=таки не хватает наглядной практической информации, такой, которую сможет понять каждый.

Так вот, напишите пожалуйста в комментариях какую информацию вы хотели бы видеть в этом обучающем материале чтобы я мог выдавать не просто полезную информацию а информацию которая действительно востребована.

А на этом у меня все, поэтому я желаю вам удачи, успехов и прекрасного настроения, даже не смотря на то что за окном зима!

С н/п Владимир Васильев.

P.S. Друзья, обязательно подписывайтесь на обновления! Подписавшись вы будете получать новые материалы себе прямо на почту! И кстати каждый подписавшийся получит полезный подарок!

  • 7. Стабилизация рабочей точки бт в схеме с коллекторной стабилизацией. Основные расчетные соотношения.
  • 8. Стабилизация рабочей точки бт в схеме с эмиттерной стабилизацией. Основные расчетные соотношения.
  • 10.Ук на бт с оэ в области средних частот: эквивалентная схема, вх и вых сопротивление, ку по току и апряжению.
  • 11. Ук на бт с об в области средних частот: эквивалентная схема, вх и вых сопротивление, ку по току и напряжению.
  • 12 Ук на бт с ок (эмиттерный повторитель) в области средних частот. Эквивалентная схема, входное и выходное сопротивление, коэффициент усиления по току и напряжению.
  • 13. Обратные связи в усилительных устройствах: основные понятия, классификация.
  • 14. Коэффициент передачи усилителя охваченного ос. Влияние обратных связей на параметры и характеристики усилителя.
  • 15. Сравнительная характеристика параметров ук на бт с оэ, ок и об: коэффициенты усиления по току и напряжению, входное и выходное сопротивление, полоса пропускания.
  • 16. Усилительные каскады на пт с общим истоком.
  • 17. Усилители постоянного тока (упт) на бт: способы устранения дрейфа нуля, согласование уровней постоянного напряжения между каскадами.
  • 18. Двухтактный бестрансформаторный оконечный каскад в режиме класса в. Переходные искажения.
  • 19. Двухтактный бестрансформаторный оконечный каскад в режиме класса ав.
  • 20.Дифференциальные усилительный каскад: принцип действия.
  • 21.Дифференциальный усилительный каскад: вх и вых сопротивление, коэффициенты усиления синф. И диф. Сигналов, Косс.
  • 22. Способы улучшения параметров дифференциальных усилительных каскадов.
  • 23. Классификация и параметры операционных усилителей(оу).
  • 24. Инвертирующий усилитель на оу.
  • 25. Неинвертирующий усилитель на оу.
  • 26. Схема сумматора на оу.
  • 27. Дифференцирующий усилитель на оу.
  • 28. Интегрирующий усилитель на оу.
  • 29. Логарифмирующий усилитель на оу.
  • 30. Антилогарифмирующий усилитель на оу.
  • 31 . Ключ на бт: принципиальная схема, передаточная характеристика, статический режим работы.
  • 32 . Ключ на бт: принципиальная схема, динамический режим работы.
  • 33. Способы повышения быстродействия ключей на бт
  • 34. Ключи на мдп-транзисторах
  • 35. Ключ на комплементарных мдп-транзисторах
  • 36.Логические элементы, логические функции, основные законы алгебры логики
  • 37.Принцип построения лог. Элементов на основе полупроводниковых диодов.
  • 37.Принцип построения лог. Элементов на основе полупроводниковых диодов.
  • 38.Базовый логический элемент транзистрно-транзисторной логики (ттл).
  • 39. Базовый логический элемент эммитерно-связанной логики (эсл).
  • 40.Интегрально-инжекционная логика.
  • 41. Основные параметры являются общими для всех существующих и возможных логических имс и позволяют сравнивать между собой микросхемы различных типов. Основными параметрами являются:
  • 42.Rs–триггер
  • 43. Синхронный rs-триггер.
  • 44. D-триггер
  • 45. Т-триггер
  • 46.Jk-триггер
  • 47.Мультивибратор на логических элементах
  • 48.Особенности диапазона свч. Деление свч диапазона на поддиапазоны.
  • 49. Особенности эп свч с динамическим управлением электронным потоком. Общий принцип действия и характеристики эп свч.
  • 50. Конструкция, принцип действия и параметры двухрезонаторного пролетного клистрона.
  • 51. Устройство и принцип действия лампа бегущей волны о-типа (лбво)
  • 52.Конструкция, принцип действия и условия самовозбуждения лампа обратной волны о-типа
  • 53.Движение электронов в скрещенных постоянных электрическом и магнитном полях.
  • 54.Конструкция,принцип действия, амплитудное и фазовое условия самовозбуждения многорезонаторного магнетрона. Парабола критического режима.
  • 55. Диоды Ганна. Эффект Ганна. Особенности многодолинных полупроводников.
  • 56. Автогенераторы на диодах Ганна. Конструкции, эквивалентная схема. Режимы работы. Параметры генераторов, области применения.
  • 58. Оптические квантовые генераторы (лазеры) на твердом теле: конструкция, принцип действия, параметры, области применения.



  • 25. Неинвертирующий усилитель на оу.

    Схема неинвертирующего усилителя показана на рис. 9.6. Выражение для коэффициента усиления по напряжению для этой схемы получим, так же, как и для предыдущей, из уравнений, составленных по закону Кирхгофа

    С учетом (9.13) выражение для коэф- фициента усиления будет иметь вид

    Из следует, что коэффициент усиления по напряжению в схеме неин- вертирующего усилителя всегда больше 1. В отличие от схемы инвертирующего усилителя в данной схеме ОУ охвачен цепью ООС по напряжению, последовательной по входу. Поэтому входное сопро- тивление этой схемы значительно больше входного сопротивления ОУ без ОС:

    Выходное сопротивление определяется, как и для инвертирующего усилителя, согласно (9.16).

    26. Схема сумматора на оу.

    К суммирующим схемам относятся сумматоры и схемы вычитания. Эти схемы используются для решения алгебраических уравнений и в устройствах аналоговой обработки сигналов. Сумматором называется устройство, на выходе которого сигналы, подаваемые на его входы, суммируются. Сумматоры строятся с использованием инвертирующих и неинвертирующих усилителей.

    Инвертирующий сумматор

    Схема инвертирующего сумматора с тремя входными сигналами приведена на рис. 11.10. Для простоты рассуждений принимаем, что R1=R2=R3=Roc.

    Поскольку у идеального ОУ K U →∞, Rвx →∞, а ток смещения очень мал по сравнению с током обратной связи, то согласно закона Кирхгофа I1+I2+I3=Iос. (11.19) Вследствие того, что инвертирующий вход имеет практически нулевой потенциал, то в нем отсутствует взаимное влияние входных сигналов. Выражение (11.19) может быть представлено в виде Следовательно на выходе получается инвертированная сумма входных напряжений. Если R1≠R2≠R3, то на выходе получается инвертированная сумма входных напряжений (11.20) с различными масштабными коэффициентами. Инвертирующий сумматор объединяет в себе функции сумматора и усилителя при сохранении простоты схемы. Резистор R служит для компенсации сдвига нуля на выходе ОУ, вызванного временными и температурными колебаниями входного тока. Сопротивление R выбирают токай величины, чтобы эквивалентные сопротивления, подключенные ко входам ОУ были одинаковы: R=Roc ||R1||R2||R3 .

    Неинвертирующий сумматор

    Схема неинвертирующего сумматора, который строится на базе неинвертирующего усилителя, приведена на рис. 11.11. Так как при U0=0 напряжения на инвертирующем и неинвертиющем входах равны, то

    Учитывая, что RвxОУ по неинвертирующему входу очень велико, то входной ток равен 0. Согласно закона Кирхгофа можно записать

    Если же в схеме (рис. 11.11) еще подаются сигналы на инвертирующие входы, то схема выполняет операцию сложения- вычитания. Для правильной работы сумматора необходимо сбалансировать инвертирующий и неинвертирующий коэффициент усиления, т.е. обеспечить равенство сумм коэффициентов усиления инвертирующей и неинвертирующей частей схемы.

    27. Дифференцирующий усилитель на оу.

    Дифференцирующий усилитель (дифференциатор) предназначен для получения выходного сигнала пропорционального скорости изменения входного. При дифференцировании сигнала ОУ должен пропускать только переменную составляющую входного напряжения, а коэффициент усиления дифференцирующего звена должен возрастать при увеличении скорости изменения входного напряжения. Схема дифференциатора, на входе которого включен конденсатор С, а в цепи ОС – резистор, представлена на рис. 11.13. Полагая, что ОУ идеальный, ток через резистор обратной связи можно считать равным току через конденсатор Iс+Ir=0,

    , тогда

    Рассмотренный дифференциатор используется редко из-за следующих недостатков:

    1. Низкого входного сопротивления на высоких частотах, определяемого емкостью С;

    2. Относительно высокого уровня шумов на выходе обусловленного большим усилением на высоких частотах;

    3. Склонности к самовозбуждению. (данная схема может быть неустойчивой в области частот, где частотная характеристика дифференциатора (кривая 1 на рис.11.14), имеющая подъем 20 дБ/дек, пересекается с АЧХ скорректированного ОУ, имеющего спад −20дБ/ дек (кривая 2 на рис. 11.14). Амплитудно-частотная характеристика разомкнутой системы в некоторой части частотного диапазона имеет

    спад –40 дБ/дек, который определяется разностью наклона кривых 1 и 2, а фазовый сдвиг ϕ = –180°, что и указывает на возможность самовозбуждения.)

    Чтобы избежать проявления этих недостатков дифференциатора принимаются следующие схемотехнические решения:

    1. Резистор обратной связи шунтируется конденсатором, ёмкость которого выбирается такой, чтобы участок АЧХ ОУ со спадом -20 дБ/дек начинался на частоте более высокой, чем максимальная частота полезного дифференциального сигнала. Это приводит к уменьшению высокочастотных составляющих шума в выходном сигнале. Такой участок начинается на частоте f=1/(2πRocCoc).

    2. Последовательно со входным конденсатором С включается резистор, который ограничивает коэффициент усиления на высоких частотах дифференциатора. Это обеспечивает динамическую устойчивость и снижает входной ёмкостной ток от источника сигнала.

    3. Использование ОУ с низким напряжением смещения и малыми входными токами, а также конденсаторов с малыми токами утечек и малошумящих резисторов.

    Практическая схема дифференциатора и его АЧХ приведены на

    рис. 11.15. Введение резистора R приводит к появлению на частотной характеристике (кривая 1 на рис. 11.15,б) горизонтального участка, где не происходит дифференцирования на частотах, превышающих частоту

    Неинвертирующий усилитель (НУ) – это усилитель, обладающий стабильным коэффициентом усиления при нулевой разности фаз между входными и выходными сигналами.

    В НУ (рис. 5. 3) имеет место последовательная ООС по напряжению. При идеальном ОУ (K д = К oc сф = ¥, R ВХ = ¥ и R ВЫХ = 0) R ВЫХ. F = 0 (связь отрицательная и по напряжению), R ВХ. F = ¥ (последовательная ООС).

    , (5.6)

    и согласно рис. 5.4,

    Подставляя (5.7) в (5.6), получим

    . (5.8)

    Коэффициент усиления НУ не зависит от сопротивления источника сигнала R С , так как входное сопротивление НУ равно ¥, и ток через R С не протекает, то падение напряжения на этом сопротивлении отсутствует и . При R 2 = 0, R 1 = ¥ K e F = 1. Значит, выходное напряжение полностью повторяет входное (только на более высоком уровне мощности). Отсюда и название – повторитель напряжения.

    Единичный коэффициент передачи, бесконечно большое входное сопротивление и нулевое выходное делает повторитель идеальным буферным каскадом (трансформатором полного сопротивления).

    Метод резистивной балансировки этой схемы зависит от обстоятельств. Если R С = 0, то симметрирующий резистор R СМ включается последовательно с неинвертирующим входом (рис. 5.5).

    При этом Du ВЫХ описывается выражением (5.5). Ненулевое, но известное и фиксированное внутреннее сопротивление R C можно было бы сбалансировать только резисторами ОС, при условии, что R 1 R 2 /(R 1 +R 2)=R C . Однако при этом будет изменяться и коэффициент усиления схемы (5.8). Проще резисторы R 1 и R 2 выбрать исходя из требуемого коэффициента усиления, а токовую балансировку схемы обеспечить R CM , включённым последовательно с инвертирующим входом (рис. 5.6). Для этой схемы

    . (5.9)

    Если имеет неопределённое и нестабильное значение, то лучше применить ОУ с входным каскадом (дифференциальным) на полевых транзисторах.



    Для уменьшения потенциальной составляющей выходной статической погрешности Du ВЫХ нужно либо использовать соответствующие выводы ОУ, либо при их отсутствии, осуществлять балансировку схемы по входу (рис. 5.7). Настройка нуля в этой схеме немного снижает его коэффициент усиления.

    Конец работы —

    Эта тема принадлежит разделу:

    Аналоговые электронные устройства

    Аналоговые электронные устройства. Часть II. Конспект лекций для студентов специальности “Радиотехника” всех форм обучения..

    Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

    Что будем делать с полученным материалом:

    Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

    Все темы данного раздела:

    Назначение, параметры
    Компараторы являются простейшими аналого-цифровыми преобразователями (АЦП), т.е. устройствами, преобразующими непрерывный сигнал в дискретный.Они предназначены для сравнения входного сиг

    Особенности применения полупроводниковых компараторов
    Компараторы, получившие наибольшее распространение, можно разделить на четыре группы: общего применения (К521СА2, К521СА5) , прецизионные (К521СА3, К597СА3), быстродействующие (К597СА1, К597СА2) и

    Специализированные компараторы на операционных усилителях
    При сравнении низкочастотных сигналов с высокой точностью (десятки микровольт) при минимальной потребляемой мощности использование компараторов на базе ОУ часто оказывается более предпочтительное,

    В статье будет рассмотрена стандартная на операционном усилителе, а также приведены примеры различных режимов работы этого прибора. На сегодняшний день ни одно устройство управления не обходится без усилителей. Это поистине универсальные приборы, которые позволяют выполнять различные функции с сигналом. О том, как работает и что конкретно позволяет сделать этот прибор, вы и узнаете далее.

    Инвертирующие усилители

    Схема инвертирующего усилителя на ОУ достаточно проста, вы ее можете увидеть на изображении. В ее основе находится операционный усилитель (схемы включения его рассмотрены в данной статье). Кроме этого, здесь:

    1. На резисторе R1 падение напряжения присутствует, по своему значению оно такое же, как входное.
    2. На резисторе R2 также имеется — оно такое же, как выходное.

    При этом отношение выходного напряжения к сопротивлению R2 равно по значению отношению входного к R1, но обратно ему по знаку. Зная значения сопротивления и напряжения, можно вычислить коэффициент усиления. Для этого необходимо разделить выходное напряжение на входное. При этом операционный усилитель (схемы включения у него могут быть любыми) может иметь одинаковый коэффициент усиления независимо от типа.

    Работа обратной связи

    Теперь нужно более детально разобрать один ключевой момент — работу обратной связи. Допустим, на входе имеется некоторое напряжение. Для простоты расчетов примем его значение равным 1 В. Допустим также, что R1=10 кОм, R2=100 кОм.

    А теперь предположим, что возникла какая-то непредвиденная ситуация, из-за которой на выходе каскада напряжение установилось на значении 0 В. Далее наблюдается интересная картина — два сопротивления начинают работать в паре, совместно они создают из себя делитель напряжения. На выходе инвертирующего каскада оно поддерживается на уровне 0,91 В. При этом ОУ позволяет фиксировать рассогласование по входам, а на выходе происходит уменьшение напряжения. Поэтому очень просто спроектировать схему на операционных усилителях, реализующую функцию усилителя сигнала от датчика, например.

    И продолжаться это изменение будет до той самой поры, покуда не установится на выходе значение стабильное в 10 В. Именно в этот миг на входах операционного усилителя потенциалы окажутся равными. И они будут такими же, как потенциал земли. С другой стороны, если на выходе устройства продолжит уменьшаться напряжение, и оно будет меньше, чем -10 В, на входе потенциал станет ниже, нежели у земли. Следствие этого — на выходе начинает увеличиваться напряжение.

    У такой схемы имеется большой недостаток — входной импеданс очень маленький, в особенности у усилителей с большим значением коэффициента усиления по напряжению, в том случае, если цепь обратной связи замкнута. А конструкция, рассмотренная дальше, лишена всех этих недостатков.

    Неинвертирующий усилитель

    На рисунке приведена схема неинвертирующего усилителя на операционном усилителе. Проанализировав ее, можно сделать несколько выводов:

    1. Значение напряжения UA равно входному.
    2. С делителя снимается напряжение UA, которое равно отношению произведения выходного напряжения и R1 к сумме сопротивлений R1 и R2.
    3. В случае, когда UA по значению равен входному напряжению, коэффициент усиления равен отношению выходного напряжения к входному (или же можно к отношению сопротивлений R2 и R1 прибавить единицу).

    Называется данная конструкция неинвертирующим усилителем, у него практически бесконечный входной импеданс. Например, для операционных усилителей 411 серии его значение — 1012 Ом, минимум. А для операционных усилителей на биполярных полупроводниковых транзисторах, как правило, свыше 108 Ом. А вот выходной импеданс каскада, равно как и в ранее рассмотренной схеме, очень мал — доли ома. И это нужно учитывать, когда производится расчет схем на операционных усилителях.

    Схема усилителя переменного тока

    Обе схемы, рассмотренные в статье ранее, работают на Но вот если в качестве связи источника входного сигнала и усилителя выступает переменный ток, то придется предусматривать заземление для тока на входе устройства. Причем нужно обратить внимание на то, что значение тока крайне мало по величине.

    В том случае, когда происходит усиление сигналов переменного тока, необходимо уменьшать коэффициент усиления сигнала постоянного до единицы. В особенности это актуально для случаев, когда коэффициент усиления по напряжению очень большой. Благодаря этому имеется возможность значительно снизить влияние напряжения сдвига, которое приводится к входу устройства.

    Второй пример схемы для работы с переменным напряжением

    В данной схеме на уровне -3 дБ можно видеть соответствие частоте 17 Гц. На ней у конденсатора импеданс оказывается на уровне двух килоом. Поэтому конденсатор должен быть достаточно большим.

    Чтобы построить усилитель переменного тока, необходимо использовать неинвертирующий тип схемы на операционных усилителях. И у него должен быть достаточно большой коэффициент усиления по напряжению. Но вот конденсатор может быть чересчур большим, поэтому лучше всего отказаться от его использования. Правда, придется правильно подобрать напряжение сдвига, приравняв его по значению к нулю. А можно применить Т-образный делитель и увеличить значения сопротивлений обоих резисторов в схеме.

    Какую схему предпочтительнее использовать

    Большинство разработчиков отдают свое предпочтение неинвертирующим усилителям, так как у них очень высокий импеданс на входе. И пренебрегают схемам инвертирующего типа. Зато у последнего имеется огромное преимущество — он не требователен к самому операционному усилителю, который является его «сердцем».

    Кроме того, характеристики, на поверку, у него значительно лучше. И с помощью мнимого заземления можно без особого труда все сигналы комбинировать, причем они не будут оказывать друг на друга какое-то влияние. Может использоваться в конструкциях и схема усилителя постоянного тока на операционном усилителе. Все зависит от потребностей.

    И самое последнее — случай, если вся схема, рассмотренная здесь, подключается к стабильному выходу другого операционного усилителя. В этом случае значение импеданса на входе не играет существенной роли — хоть 1 кОм, хоть 10, хоть бесконечность. В этом случае первый каскад всегда выполняет свою функцию по отношению к следующему.

    Схема повторителя

    Работает повторитель на операционном усилителе аналогично эмиттерному, построенному на биполярном транзисторе. И выполняет аналогичные функции. По сути, это неинвертирующий усилитель, в котором у первого резистора сопротивление бесконечно большое, а у второго равно нулю. При этом коэффициент усиления равен единице.

    Имеются специальные типы операционных усилителей, которые используются в технике лишь для схем повторителей. У них значительно лучшие характеристики — как правило, это высокое быстродействие. В качестве примера можно привести такие операционные усилители как OPA633, LM310, TL068. Последний имеет корпус, как у транзистора, а также три вывода. Очень часто такие усилители называют просто буферами. Дело в том, что они обладают свойствами изолятора (очень большой входной импеданс и крайне низкий выходной). Примерно по такому принципу строится и схема усилителя тока на операционном усилителе.

    Активный режим работы

    По сути, это такой режим работы, при котором выходы и входы операционного усилителя не перегружаются. Если на вход схемы подать очень большой сигнал, то на выходе его просто начнет резать по уровню напряжения коллектора или эмиттера. А вот когда на выходе напряжение фиксируется на уровне среза — на входах ОУ напряжение не меняется. При этом размах не может оказаться большим, нежели напряжение питания

    Большая часть схем на операционных усилителях рассчитывается таким образом, что этот размах меньше питающего напряжения на 2 В. Но все зависит от того, какая используется конкретно схема усилителя на операционном усилителе. Такое же имеется ограничение на устойчивость на базе операционного усилителя.

    Допустим, есть в источнике с плавающей нагрузкой некое падение по напряжению. В случае если ток имеет нормальное направление движения, можно встретить странную на первый взгляд нагрузку. Например, несколько переполюсованных батарей питания. Такая конструкция может применяться для того, чтобы получить прямой ток заряда.

    Некоторые предосторожности

    Простой усилитель напряжения на операционном усилителе (схема может быть выбрана любая) можно изготовить буквально «на коленке». Но потребуется учитывать некоторые особенности. Обязательно нужно удостовериться, что обратная связь в схеме отрицательная. Это также говорит о том, что недопустимо путать неинвертирующий и инвертирующий входы усилителя. Кроме того, должна присутствовать цепочка обратной связи для постоянного тока. Иначе операционный усилитель начнет быстро переходить в режим насыщения.

    У большинства операционных усилителей входное дифференциальное напряжение очень маленькое по значению. При этом максимальная разность неинвертирующего и инвертирующего входов может ограничиваться значением 5 В при любом подключении источника питания. Если пренебречь данным условием, появятся на входе довольно большие значения токов, которые приведут к тому, что все характеристики схемы ухудшатся.

    Самое страшное в этом — физическое разрушение самого операционного усилителя. В результате перестает работать схема усилителя на операционном усилителе полностью.

    Следует учитывать

    И, конечно же, нужно рассказать о правилах, которые стоит соблюдать, чтобы обеспечить стабильную и долговечную работу операционного усилителя.

    Самое главное — ОУ обладает очень высоким коэффициентом усиления по напряжению. И если между входами напряжения изменятся на долю милливольт, на выходе его значение может измениться существенно. Поэтому важно знать: у операционного усилителя выход старается стремиться к тому, чтоб между входами разница напряжений оказалась близка (в идеале равна) к нулю.

    Второе правило — потребление тока операционным усилителем крайне малое, буквально наноамперы. Если же на входах установлены полевые транзисторы, то оно исчисляется пикоамперами. Отсюда можно сделать вывод, что входы не потребляют ток, независимо от того, какой используется операционный усилитель, схема — принцип работы остается тем же.

    Но не стоит думать, что ОУ действительно постоянно меняет на входах напряжение. Физически это осуществить почти нереально, так как не было бы соответствия со вторым правилом. Благодаря операционному усилителю происходит оценка состояния всех входов. При помощи схемы обратной внешней связи передается напряжение на вход с выхода. Результат — между входами операционного усилителя разница напряжений находится на уровне нуля.

    Понятие обратной связи

    Это распространенное понятие, и оно уже применяется в широких смыслах во всех областях техники. В любой системе управления имеется обратная связь, которая сравнивает выходной сигнал и заданное значение (эталонное). В зависимости от того, какое значение текущее — происходит корректировка в нужную сторону. Причем системой управления может быть что угодно, даже автомобиль, которые едет по дороге.

    Водитель жмет на тормоза, и обратная связь здесь — начало замедления. Проведя аналогию с таким простым примером, можно лучше разобраться с обратной связью в электронных схемах. А отрицательная обратная связь — это если бы при нажимании педали тормоза автомобиль ускорялся.

    В электронике обратной связью называют процесс, во время которого происходит передача сигнала с выхода на вход. При этом происходит также погашение сигнала на входе. С одной стороны, это не очень разумная идея, ведь может показаться со стороны, что значительно уменьшится коэффициент усиления. Такие отзывы, кстати, получали основоположники разработки обратной связи в электронике. Но стоит разобраться детальнее в ее влиянии на операционные усилители — практические схемы рассмотреть. И станет ясно, что она и правда немного уменьшает коэффициент усиления, но зато позволяет несколько улучшить остальные параметры:

    1. Сгладить частотные характеристики (приводит их к необходимой).
    2. Позволяет предсказывать поведение усилителя.
    3. Способна устранить нелинейность и искажения сигнала.

    Чем глубже обратная связь (речь идет про отрицательную), тем меньшее влияние оказывают на усилитель характеристики с разомкнутой ОС. Результат — все его параметры зависят только от того, какие свойства имеет схема.

    Стоит обратить внимание на то, что все операционные усилители работают в режиме с очень глубокой обратной связью. А коэффициент усиления по напряжению (с ее разомкнутой петлей) может достигать даже нескольких миллионов. Поэтому схема усилителя на операционном усилителе крайне требовательна к соблюдению всех параметров по питанию и уровню входного сигнала.

    Всем доброго времени суток. В прошлой статье я рассказывал о питания. В данной статье я расскажу о применении ОУ в линейных схемах .

    Повторитель напряжения

    Первая схема, о которой я расскажу, является схема усилителя с единичным усилением (единичный усилитель) или так называемый . Схема данного усилителя показана ниже

    Усилитель с единичным усилением (повторитель напряжения).

    Данная схема представляет собой модификацию , отличие состоит в том, что отсутствуют резистор обратной связи и резистор на инвертирующем входе. Таким образом, напряжение с выхода ОУ полностью поступает на инвертирующий вход ОУ, а, следовательно, коэффициент передачи обратной связи равен единице (β = 1).

    Как известно, входное сопротивление ОУ с обратной связью определяется следующим выражением


    • где R BX – входное сопротивление ОУ без ОС,

    Тогда для повторителя напряжения входное сопротивление будет иметь вид

    Выходное сопротивление ОУ с обратной связью представляет собой следующее выражение


    • где R BЫX – входное сопротивление ОУ без ОС,
    • β – коэффициент передачи цепи ОС,
    • К – коэффициент усиления ОУ без ОС.

    Так как у повторителя напряжения коэффициент передачи обратной связи равен единице (β = 1), то выходное сопротивление будет иметь следующий вид


    Пример расчёта параметров повторителя напряжения

    Для примера рассчитаем повторитель напряжения на ОУ, который имеет на требуемой частоте коэффициент усиления К У = 80 (38 дБ), входное сопротивление R BX = 500 кОм, выходное сопротивление R BЫX = 300 Ом.

    Входное сопротивление повторителя напряжения составит

    Выходное сопротивление повторителя напряжения составит


    Недостатки простейшей схемы повторителя напряжения

    Вследствие того, что усиление ОУ с разомкнутой цепью ОС изменяется с частотой (с ростом частоты происходит уменьшение коэффициента усиления), поэтому входное и выходное сопротивления также зависят от частоты (с ростом частоты входное сопротивление уменьшается, а выходное – возрастает).

    Если входной сигнал имеет достаточно большую постоянную составляющую и значительный размах амплитуды, то может возникнуть ситуация, когда будет превышен предел синфазных входных напряжений. Для устранения данной проблемы сигнал на неивертирующий вход необходимо подавать, через разделительный конденсатор, а между неинвертирующим входом и «землёй» включить резистор, однако этот резистор будет влиять на входное сопротивление повторителя.

    Ещё одним способом улучшения параметров повторителя напряжения, который рекомендуют производители ОУ является включение в цепь ОС и между неинвертирующим входом и «землёй» резисторов с одинаковым сопротивлением. При этом коэффициент усиления ОУ будет также равен единице, но входное и выходное сопротивление будут зависеть от внешних резисторов, а не от параметров ОУ.

    Наиболее действенным способом улучшения параметров единичного усилителя является схема, в которой после схемы повторителя напряжения включить усилитель мощности, обеспечивающий большой выходной ток. В этом случае коэффициент усиления напряжения составит примерно единицу, а ток ОС определяется характеристика усилителя мощности (входное и выходное сопротивление умножаются на коэффициенты усиления обоих усилителей).

    Неинвертирующий усилитель

    После разбора повторителя напряжения, который, по сути, является неинвертирующим усилителем с коэффициентом усиления равным единице, перейдём к рассмотрению схемы неинвертирующего усилителя с произвольным коэффициентом усиления. Такой тип усилителя характеризуется тем, что имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление, схема усилителя приведена ниже


    Схема неинвертирующего усилителя.

    Данная схема является одной из стандартных схем включения операционных усилителей и содержит ОУ DA1, резистор смещения R1 и резистор обратной связи R2. Операционный усилитель в данной схеме охвачен последовательной обратной связью по напряжению, коэффициент передачи цепи обратной связи составит


    Тогда входное сопротивление неинвертирующего усилителя составит

    R BX.ОУ – входное сопротивление ОУ при разомкнутой цепи ОС,

    К ОУ – коэффициент усиления ОУ при разомкнутой цепи ОС.

    Выходное сопротивление неинвертирующего усилителя можно вычислить из следующего выражения


    R ВЫХ.ОУ – выходное сопротивление ОУ при разомкнутой цепи ОС.

    Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя


    В данном типе усилителя присутствует некоторый уровень напряжения смещения UСМ на входе, поэтому данная схема может быть применена там где уровень смещения напряжения на входе не имеет существенного влияния. Уровень напряжения смещения на входе составит


    Пример расчёта неинвертирующего усилителя

    Рассчитаем неинвертирующий усилитель, который должен обеспечить коэффициент усиления К = 10. В качестве ОУ применим К157УД2, имеющий следующие параметры: коэффициент усиления (на частоте 1 кГц) К = 1800 (65 дБ), входное сопротивление R BX.ОУ = 500 кОм, выходное сопротивление R BЫX.ОУ = 300 Ом, напряжение смещения U CM = 10 мВ, входной ток I ВХ ≤ 500 нА. Входной сигнал имеет уровень U ВХ = 40 мВ.

    Неинвертирующий сумматор

    В продолжение темы неинвертрующих усилителей расскажу о неинвертирующем сумматоре, который выполняет функцию сложения входных сигналов и находит своё применение в качестве линейных смесителей сигналов (микшеров), например, когда сигналы из нескольких источников необходимо скомбинировать и подать на вход усилителя мощности. Схема неинвертирующего сумматора представлена ниже



    Данная схема представляет собой неинвертирующий усилитель с двумя входами и состоит из ОУ DA1, токоограничительных входных резисторов R1 и R2, резистора смещения R3 и резистора обратной связи R4.

    Для данной схемы основные соотношения соответствуют схеме простого неинвертирующего усилителя, с учётом того что входное напряжение в схеме соответствует среднему напряжению входных выводов


    А сопротивление резисторов должны соответствовать следующему условию


    Коэффициенты усиления по разным каналам определяются следующим выражением


    R N – сопротивление входного резистора,

    K N – коэффициент усиления соответствующего канала усиления.

    Основным недостатком схемы неинвертирующего сумматора является отсутствие точки нулевого потенциала, поэтому коэффициент усиления по различным входам не являются независимыми. Данный недостаток проявляет себя в тех случаях, когда внутреннее сопротивление источников входных напряжений или только одного из них известно приблизительно или изменяется в процессе работы.

    Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.

    Принцип работы операционных усилителей (инвертирующий ОУ, неинвертирующий ОУ, логарифмический усилитель, интегратор)

    Министерство образования и науки РФ

    Федеральное агентство по образованию

    ГОУ ВПО НГТУ

    Новосибирский Государственный Технический Университет

    Кафедра Автоматики

    Лабораторная работа № 4

    Операционные усилители

    5 вариант

    Студенты: Суворов Д.                                      Преподаватель: Жуков А.Б.

    Сапрыкин О.

    Бадмажапов Б.

    Группа: АА-86

    Дата: 04.05.10

    Новосибирск 2010

    Цель работы: Познакомиться с принципом работы операционных усилителей, в частности инвертирующим ОУ, неинвертирующим ОУ, логарифмическим усилителем, интегратором.

    I. Инвертирующий ОУ

    Рис. 1 Схема для снятия характеристик  ИОУ

    Параметр

    Идеальный ОУ

    Реальный ОУ

    Коэффициент усиления (А)

    1,00E+06

    30000

    Входное сопротивление (RI)

    1,00E+10

    400000

    Выходное сопротивление (RO)

    1

    50

    Макс. Выходное напряжение (VSW)

    20

    12

    Напряжение смещения нуля (VOS)

    0

    0.01

    Входные токи (IBS)

    0

    5,00E-07

    Разность входных токов (IOS)

    0

    2,00E-07

    Скорость нарастания вых напряжения(SR)

    1,00E+10

    5,00E+07

    ОУ: К140УД11, R1=15 kOm, R2=75 kOm, R3=13 kOm

    Рис. 2 Осциллограмма входного и выходного напряжений при U=5мВ, f=1кГц (10мВ/дел)

    Разность фаз 180°

    Kyрасчет .= -(R2/R1) = -(75/15) = -5;              Kyэкспер. = Uвых./Uвх. = 25,04mV/-5.00mV = -5,01.

    Рис. 3 Осциллограмма входного и выходного напряжений при подключении клеммы «минус» ОУ к каналу В осциллографа (А: 5мВ/дел В: 10мкВ/дел)

    Uо вых. эксп. = -62,3 мВ                 Uо вых. теор. = Uсм*Kyрасчет . = 0,01*(-5) = -50 мВ.

    Рис. 4 Осциллограмма выходного напряжений при подаче на вход схемы двухполярного  пилообразного напряжения (U=5В, f=1Гц) (5В/дел)

    Таблица 1.2 Uвых. = f(Uвх.)

    Uвых(В)

    12

    6,3

    3,26

    1,46

    0

    -3,06

    -5,17

    -6,68

    -7,58

    -8,18

    -10,58

    -12

    Uвх(В)

    -2,78

    -1,26

    -0,65

    -0,29

    0

    0,61

    1,04

    1,34

    1,52

    1,64

    2,12

    2,78

    Рис. 5 Uвых. = f(Uвх.)

    Uвх = 12 В – искажение формы выходного сигнала

    Таблица 1.3 K = f(ln f) при Uвх. = 5mV

    F

    1

    100

    1000

    100000

    200000

    400000

    600000

    800000

    Ln(f)

    0

    4,60517

    6,907755

    11,51293

    12,20607

    12,89922

    13,30468

    13,59237

    Uвых

    17,67

    17,67

    17,67

    17,67

    17,61

    17,42

    17,11

    16,71

    K

    4,991525

    4,991525

    4,991525

    4,991525

    4,974576

    4,920904

    4,833333

    4,720339

    1000000

    2000000

    3000000

    5000000

    10000000

    13,81551

    14,50866

    14,91412

    15,42495

    16,1181

    16,23

    13,66

    11,14

    7,75

    4,19

    4,584746

    3,858757

    3,146893

    2,189266

    1,183616

    Рис. 6 K = f(ln f)

    II. Неинвертирующий ОУ

    Рис. 7 Схема для снятия характеристик  неинвертирующего ОУ

    Рис. 8 Осциллограмма входного и выходного напряжений при U=5мВ, f=1кГц

    Разность фаз 0

    Kyрасчет .= 1 + (R2/R1) = 1 + (75/15) = 6;                  Kyэкспер. = Uвых./Uвх. = 29,4mV/4,9mV = 6,005.

    Рис. 9 Осциллограмма входного и выходного напряжений при подключении клеммы «минус» ОУ к каналу В осциллографа

    Таблица 2.1 K = f(ln f) при Uвх. = 5mV

    F

    1

    100

    1000

    100000

    200000

    400000

    600000

    800000

    Lnf

    0

    4,60517

    6,907755

    11,51293

    12,20607

    12,89922

    13,30468

    13,59237

    Uвых

    21,2

    21,21

    21,21

    21,19

    21,14

    20,93

    20,59

    20,16

    K

    5,988701

    5,991525

    5,991525

    5,985876

    5,971751

    5,912429

    5,816384

    5,694915

    1000000

    2000000

    3000000

    5000000

    10000000

    13,81551

    14,50866

    14,91412

    15,42495

    16,1181

    19,63

    16,42

    13,4

    9,32

    5,04

    5,545198

    4,638418

    3,785311

    2,632768

    1,423729

    Рис. 10 K = f(ln f)

    Рис. 11 Осциллограмма выходного напряжений при подаче на вход схемы двухполярного  пилообразного напряжения (U=3В, f=1Гц)

    Таблица 2.2 Uвых. = f(Uвх.)

    Uвых

    11,84

    11,82

    10,8

    6,16

    2,9

    0

    -2,9

    -6,52

    -9,05

    -12,2

    -12,21

    Uвх

    2,93

    2,4

    1,8

    1,03

    0,48

    0

    -0,49

    -1,09

    -1,51

    -2,24

    -2,98

    Рис. 12 Uвых. = f(Uвх.)

    III. Логарифмический усилитель

    Рис. 13 Схема для снятия характеристик  логарифмического усилителя

    Рис. 14 Осциллограмма входного и выходного напряжений при подаче на вход схемы однополярного пилообразного сигнала

    Таблица 3.1 Uвых. = f(Uвх.)

    Uвх (В)

    5,66

    4,94

    4,3

    2,51

    1,22

    0,92

    0,47

    0,15

    0

    -0,03

    -0,07

    Uвых (В)

    -0,27

    -0,26

    -0,24

    -0,22

    -0,18

    -0,16

    -0,13

    -0,07

    0

    0,15

    12

    Рис. 15 Uвых. = f(Uвх.)

    IV. Интегратор

    Рис. 16 Схема для снятия характеристик интегратора

    Таблица 4.1 (U=5В, f=1кГц)

    R1, кОм

    10

    С, нФ

    10

    С, нФ

    20

    50

    R1, кОм

    20

    50

    Uвых max, В

    6,314

    2,633

    Uвых max, В

    6,192

    2,507

    (Vu вых)max, В/с

    25

    10

    (Vu вых)max, В/с

    25

    10

    Рис. 17 Осциллограмма при R1 = 10кОм, С = 20нФ

    Рис. 18 Осциллограмма при R1 = 10кОм, С = 50нФ

    Рис. 19 Осциллограмма при R1 = 20кОм, С = 10нФ

    Рис. 20 Осциллограмма при R1 = 50кОм, С = 10нФ

    Вывод: Для инвертирующих и не инвертирующих ОУ:

    Убедились, что расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления совпадают, рассмотрели входные и выходные осциллограммы, рассмотрели АЧХ.

    Рассмотрели осциллограммы Uвх, Uвых для логарифмического усилителя.

    Рассмотрели 4 осциллограммы для интегратора при различных значениях R, C (попарно совпадают)

    ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Принцип работы оптических усилителей

    В настоящее время широко применяется наиболее перспективный тип оптического усилителя (ОУ) на активном оптическом волокне — одномодовом волокне, сердцевина которого легирована редкоземельным элементом эрбием (Еr). Эти волоконно-оптические усилители позволяют осуществлять усиление оптических сигналов, передаваемых в III-м окне прозрачности, т.е. в рабочем диапазоне длин волн 1530-1560 нм.
    Классификация и определение типов ОУ: ОУ1,ОУ2 и ОУ3 изложены в разделе 2. Блок-схемы ОУ1 и ОУ2 приведены на рис. П4.1 и П4.2 соответственно.

     

    Рис.П4.1

     

    Рис. П4.2

    Работают ОУ следующим образом.

    Входной оптический сигнал на длине волны λс=1550нм проходит через оптический изолятор (ОИ), который пропускает свет только в одном направлении, и поступает в оптический мультиплексор (ОМ), на второй вход которого подается также световое излучение накачки с длиной волны λн=1480 (в ОУ1) и 980 нм (в ОУ2). Оба сигнала совмещаются и поступают в легированное эрбием активное оптическое волокно (АОВ), в котором входной сигнал усиливается за счет вынужденного (или индуцированного) усиления фотонов. Затем усиленный входной сигнал через оптический изолятор и полосовой оптический фильтр (ОФ) поступает на выход. Эффект усиления достигается за счет того, что лазер накачки возбуждает электронную подсистему примесных атомов эрбия в АОВ. В результате электроны с основного энергетического состояния (уровень А) переходят в возбужденное состояние (уровень В).

    Возбужденные состояния имеют большое время релаксации, чтобы спонтанно (самопроизвольно) перейти в основное состояние. Скорее происходит релаксация электронов с уровня В на промежуточный уровень С (см. рис.П4.3). Когда «заселенность» уровня С становится достаточно высокой, так что образуется инверсная заселенность уровней А и С, то такая система способна индуцировано (вынужденно) усиливать слабый входной оптический сигнал. Другими словами, при наличии слабого входного сигнала происходит вынужденный (индуцированный) переход атомов примесей из возбужденного состояния в основное с излучением света на той же длине волны и с той же фазой, как и у вызвавшего это входного сигнала. Таким образом, при распространении входного оптического сигнала на длине волны λс =1550 нм вдоль АОВ и при одновременной его накачке световым излучением с длиной волны λн происходит поглощение одного фотона с энергией hc/ λн, а другой фотон с энергией hc/λc — излучается.

     

    Рис.114.3

    Характерным для ОУ является также широкополосный собственный шум, который связан со спонтанным излучением возбужденных атомов примесей.

    Оптический фильтр (ОФ), применяемый на выходе ОУ2 (см. рис.П4.2) предназначен для отфильтрования шума вне полосы частот (спектра длин волн) усиливаемого сигнала.

    Характерным для схемы ОУ, является использование лазера накачки на длине волны λн=1480нм, что приводит к уменьшению шумов и увеличению ресурса лазера накачки, но коэффициент усиления в этом случае меньше. Поэтому в схемах ОУ) для увеличения коэффициента усиления часто используют более длинный отрезок АОВ (до нескольких десятков метров) и, соответственно, два лазера накачки (с двух сторон АОВ), как показано на рис. П4.1.

    Для схемы ОУ2 , ориентированного на усиление более слабых оптических сигналов, чем в случае ОУ|, характерным является то, что используется лазер накачки с λн =980нм.

    Это приводит к увеличению коэффициента усиления, но при большем уровне входного сигнала, как, например, на входе ОУ1 уровень шумов возрастает, а ресурс лазера накачки уменьшается. Поэтому в схеме ОУ2. как правило, не применяется второй лазер накачки, и обязательно используется полосовой оптический фильтр (см. рис. 4.9).

    Что касается схемы ОУ3, то она, по существу, является схемой последовательного соединения «ОУ1 + ОУ2». Таким образом, оптический сигнал в линии сначала предварительно усиливается по схеме ОУ2, а затем еще раз по схеме ОУ). Как правило в схеме ОУ3 между ОУ1 и ОУ2 включают пассивный компенсатор дисперсии на ОВ для увеличения протяженности участка линии передачи по дисперсии.

    Достоинством ОУ является то, что они могут быть использованы как в одноканальных ВОСП, так и в ВОСП-СР.

    ОУ могут сегодня успешно использоваться при реконструкции и восстановления ВОЛП.

    В основном на действующих ВОЛП используются ОВ типа SMF (пo Рекомендации МСЭ-Т G.652) и АЛТ синхронных мультиплексоров уровня не выше СТМ-16 (2,5 Гб/с) без ОУ с длиной участка регенерации до 100-150 км. Таким образом, на многих участках ВОЛП используются необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) со специальными мерами по их автономному электропитанию и защите от несанкционированного доступа.

    Основной из проблем, возникающих в процессе эксплуатации ВОЛП, является проблема «существования» НРП. Эта проблема решается с минимальными дополнительными капитальными затратами, если установить в линейном тракте ВОЛП на соседних прилежащих друг к другу сетевых узлах связи ОУ1 и ОУ2 (см. раздел 2), т.е. применение ОУ позволяет значительно увеличить длину участка регенерации ВОЛП при той же скорости передачи в существующих ВОЛП, что позволит в ряде случаев «исключить» НРП.

    Кроме того, в ходе эксплуатации существующих ВОЛП возникает необходимость увеличить объем трафика, что может быть обеспечено заменой оборудования (в сетевых узлах) на более высокоскоростное (например, АЛТ уровня СТМ-16 на АЛТ уровня СТМ-64). Причем, при повышении скорости сигнала до 10 Гбит/с (СТМ-64), передаваемого по ОВ типа SMF, для сохранения той же длины участка регенерации по скорости передачи необходимо вводить в тракт ВОЛП пассивные компенсаторы дисперсии, что приведет к уменьшению длины участка регенерации по затуханию. Поэтому, чтобы сделать это с минимальными дополнительными капитальными затратами и сохранением той же длины участка регенерации, в большинстве случаев для этого достаточно применить те же ОУ1 и ОУ2.

    По заданию ОАО «Ростелекома» в ЦНИИС была разработана в 1997-99 г.г. концепция восстановления цифровых линий связи в чрезвычайных ситуациях (ЧС), в соответствии с которой, в частности, региональные центры технической эксплуатации ОАО «Ростелекома» должны быть обеспечены соответствующими мобильными средствами восстановления (МСВ) НРП ВОЛП ЧС с использованием ОУ. В соответствующих технических предложениях (шифр: «МСВ-НРП ВОЛП-ЧС») показана необходимость и высокая эффективность использования ОУ — как отдельных приборов.

    Предусматривается дальнейшая работа с ОАО «Ростелеком» в этом направлении, связанная с приобретением и опытной эксплуатацией образцов ОУ в составе МСВ.

    Ожидается, что в будущем, эти положения концепции будут нормированы в масштабах всей отрасли.

    Углекислотный огнетушитель: характеристики, назначение, применение

    Углекислотный огнетушитель – это закачной огнетушитель высокого давления с зарядом жидкой двуокиси углерода, находящийся под давлением ее насыщенных паров. Углекислотный огнетушитель – один из видов первичных средств пожаротушения. Его баллон заполнен составом двуокиси углерода, находящегося под высоким давлением закаченного внутрь газа. Применение углекислотных огнетушителей широко распространено в промышленности и быту.

    Огнетушителей разных видов, типов, размеров, массы, принципов использования за последнее время изобретено немало – от простейшего водного, химического пенного до переносного устройства, тушащего огонь мелкодисперсным порошком, углекислым газом или хладонами.

    В статье речь пойдет о наиболее универсальном изделии, пригодном для использования в большинстве случаев/ситуаций, одном из лидеров первичных средств пожаротушения.

    Назначение

    Назначение углекислотных огнетушителей

    Огнетушители как первичные средства пожаротушения, заполненные углекислотой, незаменимы как средство тушить пожары там, где с другим видом огнетушащего вещества это сделать невозможно, смертельно опасно для жизни…..или нецелесообразно использовать из-за попадания на дорогостоящее и ценное производственное оборудование, электрическую аппаратуру, приборы, бытовую технику воды, химической пены, порошка, что приводило еще к большему материальному ущербу. Напротив, СО2 в ходе тушения просто быстро испаряется, не оставляя абсолютно никаких следов – загрязнений и повреждений.

    Поэтому углекислотный огнетушитель востребован и сейчас для тушения:

    • Любого производственного/бытового электрического оборудования – установок, приборов, аппаратов управления и контроля под рабочим напряжением до 1000 В; при отключении питания – трансформаторных установок, распределительных устройств до 10 кВ.
    • Компьютерной техники в офисных помещениях, сверхценного оборудования центров обработки/хранения больших массивов данных, кинопроекционной аппаратуры зрительных залов.
    • Выставленных, хранящихся художественных ценностей в картинных галереях, музеях, экспозиционных залах; важных документов, изданных на бумаге, в государственных архивах.
    • Рекомендован он и к применению в жилом секторе, но там он также редок как белый гриб в пустыне. Мало кто из собственников приобретает такие огнетушители, за исключением разве что владельцев личных автомобилей, в том числе для установки в гаражах, мастерских.
    • Различных транспортных средств – от мотоцикла, малолитражки до электропоезда, морского/океанского грузового судна.
    • Горящих с участием кислорода большинства веществ.

    За исключением:

    • Металлов калия, натрия в чистом виде.
    • Магния, алюминия, а также сплавов на их основе.
    • Бумажной, древесной пыли, опилок, хлопка-сырца.
    • Горящей одежды на теле человека.
    • Полимерных, пирофорных веществ, а также других материалов, исходного сырья, готовой продукции, которые могут гореть без контакта с воздушной средой, тлеть внутри собственного объема.

    Применение углекислотного огнетушителя

    Это напрямую связано с уникальными физико-химическими свойствами жидкой углекислоты, хранящейся в корпусе огнетушителя, а также газообразного СО2, выходящего под большим давлением/скоростью из его раструба при использовании для тушения первичного очага пожара:

    • При выходе из корпуса огнетушителя, увеличиваясь до 500 раз в объеме, она резко охлаждается, вплоть до частичной кристаллизации, при этом температура углекислого газа может достигать – 70 ℃.
    • Такое свойство СО2 отлично подходит для тушения пожаров, так как он не только не поддерживает горение, но и значительно понижает температуру в очаге пожара, эффективно способствуя прекращению самого процесса. Такими уникальными свойствами, способом воздействия на огонь больше не может «похвастаться» ни одно вещество, используемое в переносных/передвижных огнетушителях, стационарных системах пожаротушения, за исключением «близких родственников» – хладонов.
    • В то же время такая низкая температура выходящего газа может привести к моментальному обморожению при прикосновении к металлическому раструбу огнетушителя, не имеющего защитного покрытия, кистей рук при использовании без перчаток.
    • Тушение горящей одежды на теле категорически запрещено по тем же причинам, так как только усугубит последствия ожогов от огня, теплового воздействия высокой температуры, может привести к болевому шоку, вплоть до смертельного исхода.

    Справка. Международное название углекислоты – диоксид углерода, по-русски – двуокись углерода. В нормальном состоянии, при атмосферном давлении – в жидком виде ее не существует. Поэтому в пригодном для хранения в корпусах огнетушителей состоянии СО2 находится под большим давлением, легко переходя при этом из газообразного состояния в жидкое при закачке в них, обратно – при открытии вентиля во время работы.

    Углекислота, находящаяся в твердом состоянии, называемая также сухим льдом, используемая для хранения замороженных скоропортящихся, быстро тающих продуктов – для целей пожаротушения не используется. Кстати, когда он «тает» на открытом воздухе, то сублимируется – не плавится, а испаряется.

    Характеристики

    Прежде всего необходимо узнать, какие углекислотные огнетушители бывают:

    • Переносные (ручные) с массой углекислоты, находящейся под высоким давлением в жидком состоянии, от 1 до 10 кг. Название, маркировка соответственно – ОУ-1 и ОУ-10.
    • Передвижные (возимые) – ОУ-25, ОУ-80 по 25 и 80 кг.
    • Стационарные (ОСУ-5П, ОСУ-5).

    Применяют также стационарные СО2-установки или передвижные автомобильные прицепы ОУ-400.

    Нормы по обеспечению углекислотными огнетушителями производственных, общественных зданий, за исключением АЗС, принимаются по «Правилам противопожарного режима в РФ».

    Согласно приложению № 1 для переносных огнетушителей:

    • В производственных зданиях категории пожарной опасности В – 4 ОУ-2 на 400 м2 площади.
    • Категорий Г, Д – 4 ОУ-2 на 1800 м2.
    • В общественных зданиях – 4 ОУ-2 на 800 м2. Основное назначение – тушение электроустановок (класс пожара Е), но не возбраняется использовать для ликвидации очагов горения другого оборудования, сырья, товарной продукции.

    № 2 для передвижных:

    • Категорий А, Б, В на каждые 500 кв. м. – 3 ОУ-80 при классе пожара А, В, С; 2 ОУ-25, 1 ОУ-80 – Е.
    • В, Г на 800 кв. м.: класса А – 4 ОУ-25, 2 ОУ-80; В, С – 3 ОУ-80; Е – 1 ОУ-25, 1 ОУ-80.

    Конструкция углекислотного огнетушителя

    Пользуясь данными этих приложений к ППР, несложно подобрать минимально необходимый, оптимальный по составу комплект ручных, передвижных огнетушителей, включая углекислотные.

    Вопросы, обычно возникающие у работников технических служб предприятия, ответственных за противопожарное состояние помещений, комплектацию защищаемых объектов средствами пожаротушения:

    • Полная масса углекислотного огнетушителя, готового к использованию, с учетом веса заряда сжиженной углекислоты, стального корпуса, запорно-пусковой арматуры, раструба, без установочного кронштейна, составляет для ОУ-1 – от 4, 5 до 6 кг, для ОУ-10 до 25 кг в зависимости от производителя. Соответственно, вес других ОУ находится в этом диапазоне.
    • Так как 25 кг достаточно серьезная масса для работы с ним на весу даже для взрослого здорового мужчины, то следующие за ОУ-10 углекислотные огнетушители выполнены в возимом варианте – на раме с двумя небольшими колесами, при этом вес ОУ-25 около 120, а ОУ-80 – до 225 кг.
    • Давление внутри емкости углекислотного огнетушителя при комнатной температуре воздуха обычно не превышает 6 МПа.
    • Рабочий диапазон использования от – 40℃ до + 50℃, что выгодно отличает их от водных, воздушно-пенных огнетушителей, а также порошковых, для которых низкие температуры на практике критичны.
    • Как часто контролировать массу заряда углекислотных огнетушителей – не реже чем 1 раз в год. Детальную поверку, перезарядку – через 5 лет после даты выпуска в специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование, лицензию МЧС.

    Устройство

    Состоит из металлического корпуса – баллона, повышенной прочности куда под давлением закачивают углекислоту. В горловину корпуса ввинчивается пистолетное или вентильное спусковое устройство, присоединяемое к сифонной трубке, опускающейся на дно баллона. Со спусковым устройством соединяется раструб с помощью металлической трубки, или бронированного шланга.

    Устройство огнетушителя углекислотного

    Последнее относится к тем случаям, когда используется передвижной углекислотный огнетушитель, применение такой модели характерно для промышленных огнеопасных объектов и позволяет быстро локализовать пламя на большой площади.

    Запорно-пусковое устройство

    Запорно-пусковое устройство ОУ

    1 – рычаг; 2 – пружина; 3 – прокладка; 4 – седло клапана; 5 – гайка; 6 – хвостовик; 7 – манжета; 8 – шток клапана; 9 – ось рычага; 10 – пломба

    В закрытом положении клапан поджимается к седлу пружиной и давлением углекислоты в огнетушителе.

    В отличие от запорной головки вентильного типа, это запорно-пусковое устройство имеет следующие преимущества:

    • надежная герметичность в закрытом положении за счет внутреннего давления, независимо от силы закрытия;
    • усилие открывания постоянно при постоянном давлении и зависит от величины давления в баллоне;
    • запорно-пусковое устройство, пистолетного типа позволяет практически мгновенно приводить огнетушитель в действие, и при необходимости также быстро прекращать подачу углекислоты.

    Запорно-пусковое устройство обеспечивает герметичность и надежную работу не менее 200 открываний и закрываний при давлении 150 кгс/см2. Время полного открывания запорного устройства составляет не более 1 сек. Утечка заряда в течение трех лет не должна составлять не более 0,25 кг для каждого типа огнетушителя. Запорно-пусковое устройство имеет предохранительное устройство мембранного типа, которое автоматически разряжает баллон огнетушителя при повышении в нем давления более 160 кгс/см2, что возможно при переполнении сверх установленной нормы баллона углекислотой или температуры окружающей среды свыше 50 °С.

    Углекислотные огнетушители поставляются заводами-изготовителями, как правило, заряженными и полностью укомплектованными. Полученные новые огнетушители контролируют взвешиванием. Из полученной массы вычитают массу пустого баллона с вентилем, которая указана в паспорте огнетушителя и выбита на его корпусе. Разность масс выражает действительную массу заряда огнетушителя, которая не должна быть менее указанной в паспорте на 250 г. При большей разности масс потребитель имеет право предъявить рекламацию заводу-изготовителю, а огнетушители либо вернуть, либо отправить на подзарядку. После заполнения огнетушитель пломбируют и передают в эксплуатацию.

    Принцип действия

    Принцип действия огнетушителя основан на использовании давления, создаваемого насыщенным паром двуокиси углерода, которая одновременно является и огнетушащим веществом, для выброса её сжиженной фазы на очаг горения.

    При эксплуатации огнетушителей необходимо учитывать, что при выпуске заряда двуокиси углерода из раструба, температура его поверхности и подводящей трубки снижается до минус 60-70°С. Данная особенность указывает, на то, что при контакте с незащищенными кожными покровами, человек использующий огнетушитель может получить холодный термический ожёг (обморожение).

    Интенсивность выхода двуокиси углерода из огнетушителя может изменяться в достаточно широких пределах и сильно зависит от температуры окружающей среды: снижаясь при отрицательной температуре и возрастая при положительной.

    Обзорное видео

    Порядок тушения

    В целом это несложное по устройству, легкое в использовании, первичное средство для ликвидации различных очагов пожара. Стоит лишь обязательно помнить, что углекислота в корпусе хранится под давлением, поэтому недопустимо хранить/устанавливать такие огнетушители в тех местах, где на них воздействует прямой солнечный свет или температура воздуха может быть больше 50℃.

    Как анекдот воспринимается требование/рекомендация многих производителей, а также некоторых «экспертов» по пожарной безопасности – незамедлительно проветрить закрытое помещение после применения огнетушителя. Ведь если речь идет о тушении пожара, то желание проветрить придет само собой…

    Порядок тушения и применения

    Правила применения при тушении обязательно указаны на этикетке/наклейке, непосредственно на корпусе углекислотного огнетушителя.

    Алгоритм прост – направить раструб на огонь, нажать на рычаг или открыть вентиль в зависимости от конструкции изделия. Есть только один момент, на котором необходимо заострить внимание – не стоит приближаться раструб ближе 1 метра как огню, так и к электрооборудованию под напряжением. Это элементарное требование безопасности – чтобы не получить термические ожоги/обморожения, травму от поражения электротоком.

    Источники:

    • Федеральный закон от 22.07.2008 №123-ФЗ “Технический регламент о требования Пожарной безопасности”;
    • СП 9.13130.2009 Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации;
    • ГОСТ Р 51057-2001 Техника пожарная. Огнетушители переносные;
    • ГОСТ Р 51017-2009 Техника пожарная. Огнетушители передвижные;
    • Youtube канал: Пожарная техника.

    10 Схемы на операционных усилителях

    Тема: Схемы на операционных усилителях.

    Вопрос 1. Общая характеристика ОУ.

    Операционные усилители (ОУ) являются разновидностью усилителей постоянного тока, имеют большой коэффициент усиления по напряжению кu==5×103 — 5×106 и высокое входное сопротивление Rвх=20 кОм — 10 МОм. Современные ОУ выполняются многокаскадными и включают в себя ряд дополнительных устройств (защиту, термокомпенсацию и др.) Массовое применение ОУ обусловлено их универсальностью: устройства на их базе могут осуществлять усиление, выполнять математические операции, сравнивать электрические величины, генерировать сигналы различной формы.

    ОУ имеет два входа и один выход. При подаче сигнала на инвертирующий вход Uвх.и. приращение выходного сигнала Uвых находится в противофазе (противоположное по знаку) с приращением Uвх, а при подаче на неинвертирующий вход — совпадают по фазе (одинаковы по знаку). В зависимости от конкретного устройства на базе ОУ используют как инвертирующий, так и неинвертирующий входы.

    На рис.8.2 приведена принципиальная схема ОУ К544УД1А. Высокое входное сопротивление ОУ обеспечивается согласованной парой полевых транзисторов VT1, VT5 входного дифференциального каскада, включающего в себя кроме названных транзисторы VT2, VT4 и резисторы R1, R3. Работа этого каскада обеспечивается стабилизатором тока, включающим транзисторы VT6, VT7 и резисторы R4, R5. Температурная компенсация осуществляется звеном, выполненным на транзисторах VT10, VT14 и резисторах R8, R10. ОУ имеет защиту от коротких замыканий по выходу (VT16, VT18, R12). Выходным каскадом является составной эмиттерный повторитель (VT12, VT17, VT15, R11), имеющий низкое  выходное сопротивление и обеспечивающий нагрузочную способность. Выходной каскад имеет свой стабилизатор тока (VT11, VT13, R9). В согласующее звено между входными и выходными цепями входят элементы: R6, R7, VT8, VT9, VD1, C1.

    Важнейшими характеристиками ОУ являются амплитудные (передаточные) Uвых=f(Uвх) (рис.8.3) и амплитудно-частотные (АЧХ) кU(f). Последние имеют вид АЧХ усилителя постоянного тока за исключением специальных частотнозависимых устройств (избирательный усилитель и др.). Передаточные характеристики имеют линейный участок, для которого кU==const, и нелинейный — кU¢<кU. При реализации конкретных устройств используют линейные и нелинейные участки. Рассмотрим примеры построения устройств на базе ОУ.

    Рекомендуемые файлы

    Вопрос 2. Инвертирующий и неинвертирующий усилители на ОУ.

    Инвертирующий усилитель (рис.8.4) изменяет знак выходного сигнала относительно входного. На инвертирующий вход через резистор R1 подается Uвх и вводится параллельная отрицательная обратная связь по напряжению с помощью резистора Rо.с.. Коэффициент усиления

    кU.и=.

    Для уменьшения погрешностей от изменения входных токов делают симметричные входы, выбирая R2=R1êêRо.с.

    Неинвертирующий усилитель (рис.8.5) не изменяет знак выходного сигнала относительно входного и

    кU.н=.

    Вопрос 3. Вычитатель-усилитель и сумматоры.

    Вычитатель-усилитель (рис.8.6) предназначен для усиления разностных сигналов. Если R1=R2 и Rо.с=R, то Uвых=(Uвх2-Uвх1).

    Сумматоры. Схемы инвертирующего и неинвертирующего сумматоров приведены на рис.8.7, 8.8. Для инвертирующего сумматора выходное напряжение определяется по формуле

    .

    При равенстве входных сопротивлений R1=R2=R

    Uвых=-(Uвх.1+Uвх.2+…+Uвх.n) — для инвертирующего сумматора;

     — для неинвертирующего сумматора.

    В схеме сумматоров переменным параметром является сопротивление обратной связи Rо.с, которое и определяет коэффициент усиления. Формулы


    приведены для постоянных величин (числовой сумматор) Uвх.1, Uвх.2 и т.д. В работе исследуется также инвертирующий геометрический сумматор, для которого складываются мгновенные значения Uвх.1 и Uвх.2.

    Вопрос 4. Интегратор и дифференциатор.

    Интегратор, схема которого показана на рис.8.9, реализует операцию

    ,

    где t=R1Cо.с — постоянная времени.

    Дифференциатор (рис.8.10) выполняет операцию

    Uвых=-Rо.сC=-t.


    Для интегратора и дифференциатора на инвертирующий вход подаются прямоугольные импульсы с выхода симметричного мультивибратора. На рис.8.11,а приведен электрический аналог и на рис.8.11,б временные диаграммы, поясняющие принцип дифференцирования и интегрирования в электрических и электронных цепях.

    Вопрос 5. Избирательный усилитель.

    На рис.8.13 показан избирательный усилитель с частотно-зависимым двойным Т-образным мостом на базе резисторов R1, R2, R3 и конденсаторов C1, C2, C3, подключенным по схеме отрицательной обратной связи, для которого w0=. Мост выполняется симметричным, т.е. R1=R2=R, C1=C2=C и R3=. Если C3=C1+C2=2C, тогда w0=.

    Вопрос 6. Генераторы на ОУ.

    Мультивибратором называется генератор периодически повторяющихся импульсов прямоугольной формы. Мультивибратор (рис.8.14) является автогенератором и работает без подачи входного сигнала. Рассматриваемый генератор является симметричным и для него длительность импульса и паузы равны tи=tn=Rо.сC×ln(1+), при R1=R2tи=tп=Rо.сC×ln3, период повторения импульсов Тп=(tи+tп)=2tи, скважность Q=. Изменяя t=Rо.сC и величины R1, R2, можно регулировать длительность, частоту и амплитуду импульсов.

    Генератор гармонических колебаний с мостом Вина на базе ОУ (рис.8.15) является самовозбуждающимся устройством. Мост Вина, состоящий из элементов R1, R2, C1, C2, образует звено частотно-зависимой положительной обратной связи, для которого f0= — частота генерации частотно-зависимой цепи. При R1=R2=R и C1=C2=C (условие обязательное) f0=. Соотношение параметров Rо.с и R0 определяет коэффициент усиления ku.

    Генератор линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) предназначен для получения напряжения, которое в течение некоторого времени нарастает или спадает по линейному или близкому к линейному закону и используется в каскадах сравнения, схемах временной задержки импульсов, для получения временных разверток в электронно-лучевых трубках и т.д. Реализация ГЛИНа на ОУ и временные диаграммы входного и выходного напряжений даны на рис.8.16. Принцип работы основан на применении зарядного или разрядного устройства, интегрирующего конденсатора C и электронного ключа на транзисторе VT. При закрытом состоянии ключа происходит заряд конденсатора C от Езар. через R3 с постоянной времени tзар=R3C, что определяет длительность прямого (рабочего) хода. Замыкание ключа приводит к быстрой разрядке конденсатора и время обратного хода определяется сопротивлением насыщенного транзистора. Выходное напряжение повторяет форму напряжения на конденсаторе C и имеет вид “пилы”.

    Вопрос 7. Пороговые устройства.

    Пороговые устройства предназначены для сравнения двух входных величин. В рассматриваемых схемах сравниваются постоянное Uоп и переменное Uвх напряжения. На рис.8.17,а приведен двухвходовый компаратор, у которого сравнивающиеся сигналы поступают на оба входа усилителя. Поэтому состояние выхода компаратора (полярность выходного напряжения) определяется большим по уровню напряжением одного их входов, что отражает идеализированная (без учета гистерезиса) передаточная характеристика (рис.8.17,б). При равенстве входных напряжений выходное напряжение равно нулю. При DUвх=UопUвх>0 наряжение на выходе ОУ будет равно Uвых=Uвых.m, если же DUвх=UопUвх<0, то Uвых= —Uвых.m.

    Уровень входного напряжения компаратора ограничивается допустимым синфазным входным напряжением. Принцип работы устройства поясняется временными диаграммами для Uвх и Uвых (рис.8.17,в). Обратные связи для этого компаратора не предусмотрены ни по одному их входов.

    Для ускорения процесса переключения используют ускоряющие цепи на основе введения положительных обратных связей (ПОС). Такой компаратор с ПОС называется также триггером Шмитта (рис.8.18,а). Здесь применяется ПОС через цепочку R1,R2, а входной сигнал подается на инвертирующий вход. На рис.8.18,б построена передаточная характеристика этого компаратора, для которой

    Uпр¢=Uоп

    Uпр²=Uоп


    Uг=Uпр¢Uпр²=,

    Uг — ширина петли, определяющая соотношением сопротивлений делителя R1 и R2.

    Контрольные вопросы

    1. К какому классу усилителей относится ОУ?

    2. Чем объясняется широкое использование ОУ?

    3. Поясните структурную компоновку ОУ.

    4. Что такое обратные связи в усилителях и как они используются при построении конкретных устройств на базе ОУ?

    5. Какие основные характеристики ОУ и какой они имеют вид?

    6. Где используют линейный и нелинейный режим усиления?

    7. Поясните принцип построения инвертирующего и неинвертирующего усилителя на базе ОУ.

    8. Как определяется их коэффициент усиления?

    9. Поясните принцип построения вычитателя, сумматора, дифференциатора, интегратора. Запишите формулы выполняемых операций.

    10. Что такое “избирательный усилитель”? Особенности АЧХ. Что такое и как определяется полоса пропускания?

    11. Основные принципы построения самовозбуждающихся устройств на базе ОУ.

    Особенности организации обучения и развития младших школьников и подростков — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

    12. Что такое частотно-зависимые цепи и в каких устройствах они используются?

    13. Принцип построения и использование ГЛИНа.

    14. Что такое “пороговые устройства”?

    15. Какое принципиальное отличие при построении компаратора и триггера Шмитта на ОУ?

    16. Поясните, что такое “гистерезис” в электронных цепях?

    принципов технической стратегии в OY! | Хильфи Алкафф | ОЙ! Индонезия

    Мы открыли OY! Индонезия в 2017 году создала приложение для общения в чате, которое позволяет переводить средства между пользователями. В конце 2018 года мы сосредоточились исключительно на создании лучшего продукта для перевода средств для конечных пользователей и предприятий в Индонезии. С тех пор она выросла до компании, которая ежегодно обрабатывает транзакции на миллиарды долларов.

    В основе всего этого роста лежат системы, разработанные, внедренные и обслуживаемые членами нашей инженерной организации.Поворот нашего бизнеса и рост вынудили нас быстро строить (а иногда и перестраивать) эти системы. За последние пару лет мы сошлись на наборе принципов технической стратегии, на которые мы обращаемся, когда хотим внести серьезные технические изменения.

    Мы делимся принципами нашей технической стратегии, чтобы дать представление о том, как мы думаем о внесении больших технических изменений; от перестройки наших микросервисов, выбора новой структуры до принятия нового языка программирования. Мы хотим помочь потенциальным кандидатам понять принципы технической стратегии OY! и чего они могли ожидать при присоединении.

    Чтобы лучше понять наши принципы, полезно сначала взглянуть на контекст, в котором работает наша инженерная организация. Вот некоторые из наиболее важных:

    • Размер команды: В общей сложности в нашей инженерной организации работает менее 30 человек, которые несут ответственность за обеспечение масштабирования наших систем с растущим трафиком, в то же время выполняя итерацию. наши существующие продукты или быстро запускать новые. В нашей компании не хватает инженерных ресурсов.
    • Масштаб: Ежемесячно мы обрабатываем большой объем транзакций, и их число быстро растет из месяца в месяц. Важно, чтобы наши системы и процессы продолжали идти в ногу с ростом продукта.
    • Критически важное значение: Компании и конечные пользователи используют нашу платформу денежных переводов для выполнения критически важных транзакций, поэтому важно, чтобы средства переводились через OY! доставляются безопасно, надежно и быстро. Некоторые ошибки (например, двойная выплата за одну и ту же транзакцию, взломанные учетные записи и т. Д.) Могут серьезно поставить под угрозу благополучие наших пользователей и / или компании.

    С учетом приведенного выше контекста, мы пришли к следующим принципам:

    • Скорость + простота: Мы — небольшой стартап, и наша способность действовать очень важна для того, чтобы конкурировать с действующими игроками. Таким образом, важно постоянно оптимизировать скорость нашей разработки, будь то в форме рефакторинга кода, создания инструментов или пересмотра скорости наших существующих технических фреймворков. Ключевым элементом скорости разработки является простота нашего технического стека.Мы не должны добавлять новую техническую структуру в наш стек, если нет оправдания этой дополнительной сложности.
    • Мышление из первых принципов : Каждый год создается бесчисленное количество новых технологий, и большинство из них оказывается причудой; от микроядер до нейронных сетей в стиле 1990-х, как отмечает Slack. Для того чтобы мы могли отличать революционные технологии от причуд, нам необходимо мышление, основанное на первопринципах. Первопринцип — это основополагающее предложение или предположение, которое стоит особняком и не может быть выведено из любого другого предложения или предположения.В программной инженерии есть ряд отличных фреймворков, которые были написаны для применения мышления из первых принципов; от анализа построения и покупки, моделирования инженерных проблем как систем до антипринципов (например, синдром новой блестящей игрушки, синдром не изобретенного здесь и т. д.), которых мы должны просто избегать.
    • Мировоззрение: Каждый может экспериментировать и предлагать новые технологии в OY !. Однако они несут ответственность за получение поддержки от других заинтересованных сторон компании.К счастью, преимущество небольшого размера команды означает, что не так сложно найти и собрать заинтересованные стороны в (виртуальной) комнате для обсуждения предложения.

    Хотя мы и сошлись на этих принципах, мы всегда применяли их с большой осторожностью, поскольку они предполагают компромисс. Например, если бы все всегда пытались добиться согласованности со всеми в OY !, мы бы весь день проводили на собраниях, и наша скорость упала бы до минимума!

    Чтобы обосновать эти абстрактные принципы чем-то более конкретным, давайте рассмотрим некоторые технические области, которые мы оптимизировали до сих пор.

    Язык программирования серверной части

    Когда OY! при первом запуске нет никаких указаний относительно того, какие языки мы должны использовать в нашем бэкэнде; было 6 инженеров по бэкенду, и мы закончили с 4 языками программирования: Erlang, Python, Java и Go 🙃

    После разворота бизнеса мы более внимательно оценили, какими должны быть наши идеальные языки программирования бэкэнд. Во-первых, он должен иметь строгую типизацию и богатые возможности ООП. Правильность и чистота имеют решающее значение для продукта, который перемещает большие объемы денег, и мы считаем, что строгий набор текста и богатые возможности ООП помогают добиться этого.Во-вторых, он должен иметь обширную библиотеку, позволяющую легко интегрироваться с устаревшими системами и протоколами, такими как SOAP и NDC. Это связано с тем, что нам необходимо интегрироваться с финансовыми учреждениями, которые иногда имеют только устаревшие протоколы, и мы не должны сами реализовывать эти библиотеки протоколов для оптимизации скорости нашей разработки. Наконец, должен быть большой резерв талантов на всех уровнях опыта, знакомых с языком. Это связано с тем, что мы уже работаем в больших масштабах, и иногда нам нужно нанять более опытных инженеров, чтобы еще больше масштабировать наши системы.

    В конце концов мы решили использовать только Java, поскольку она отвечает всем требованиям. Все остальные языки, которые мы использовали, не имеют таких обширных библиотек, как Java. Талантов в Erlang или Go мало, особенно на экспертном уровне. Ни в Python, ни в Go нет функций строгой типизации или ООП на ожидаемом нами уровне.

    Мы признали, что наш выбор довольно необычен для стартапа и что у использования Java есть недостатки, например он относительно более подробный, чем другие языки, медленнее, чем языки, скомпилированные в собственном коде, и т. д., но мы думаем, что перечисленные выше плюсы перевешивают его минусы.

    С тех пор мы удалили Erlang и Go из нашего технического стека, централизовали весь наш Java-код в монорепозитории, и в настоящее время мы находимся в середине миграции наших последних микросервисов Python на Java. Это в значительной степени способствует нашей простоте и скорости разработки.

    Среда разработки мобильных приложений

    С момента создания OY !, мы разрабатываем собственное мобильное приложение. Однако по мере того, как мы разрабатывали больше функций, становилось все труднее поддерживать высокое качество мобильных приложений для Android и iOS и обеспечивать паритет функций между этими двумя платформами, учитывая небольшой размер нашей команды.

    В конце 2019 года пара наших инженеров предложили изучить и Flutter, и React Native. После исследования мы обнаружили, что скорость нашей разработки увеличится вдвое при переходе на любую из этих платформ, поскольку между двумя мобильными платформами существует более 90% совместного использования кода. Это также увеличивает простоту нашего технического стека. Однако между Flutter и React Native нашим инженерам легче изучать Flutter, а также меньше снижение производительности и увеличение размера приложения.

    После тщательной оценки компромиссов мы пришли к выводу, что Flutter — это наиболее идеальный фреймворк для наших нужд. Затем нам нужно было убедить наших заинтересованных лиц (то есть других мобильных инженеров, дизайнеров и менеджеров по продуктам) провести миграцию. Это сложно, потому что мы выбрали полную миграцию вместо частичной; это означает, что новые функции не будут доступны для наших пользователей до завершения миграции. Однако, поскольку мы можем конкретно объяснить, насколько выше скорость нашей разработки, и что мы согласились реализовать новые функции вместе с этой миграцией, мы можем получить поддержку от наших заинтересованных сторон.

    Для дальнейшего чтения мы задокументировали наш путь к переходу на Flutter здесь.

    Структура репозитория кода

    В нашем последнем примере давайте посмотрим на настройку нашего репозитория кода. Вначале мы начали с настройки нескольких репозиториев, в которой каждая микрослужба имеет собственное хранилище. Однако по мере того, как мы принимали на работу больше инженеров, мы наблюдали ряд проблем из-за нашей установки с несколькими репо, которые замедляли нашу скорость.

    Первая проблема — непротиворечивость. Разные люди по-разному определяли структуру собственной кодовой базы, использовали разные библиотеки, чем другие репозитории, и / или использовали разные версии библиотек, чем другие репозитории.Это затрудняет чтение и итерацию кодовой базы другим людям, кроме авторов. Вторая проблема — это проблема внесения изменений в несколько сервисов. Изменение кода в нескольких сервисах не может рассматриваться и рассматриваться как единая атомарная единица. Его нужно будет распределить по запросам на перенос в разных репозиториях. Создание общего инструмента или абстракции для нескольких сервисов (например, инструмента покрытия кода, линтера, абстракции модульного тестирования) также будет сложной задачей.

    Из-за этого мы начали оценивать установку монорепозитория.Некоторые из наиболее технологически продвинутых компаний, такие как Google и Facebook, добились успеха с его помощью. Мы обнаружили, что он решает и вышеупомянутые проблемы. Обеспечить согласованность проще, поскольку вся наша кодовая база централизована и люди могут открывать запросы на вытягивание, которые изменяют сразу несколько сервисов. Кроме того, всякий раз, когда кто-то создает новый сервис, мы можем гарантировать, что новый сервис использует общие инструменты или абстракции, которые мы уже создали.

    Однако у установки монорепозитория есть несколько недостатков.Первый недостаток — повышенная жесткость нашей кодовой базы. Мы были бы более ограничены в плане языка и фреймворков, которые мы могли бы использовать. Учитывая, что одним из наших принципов является простота, этот недостаток помогает обеспечить соблюдение наших принципов. Второй недостаток — это повышенная сложность наших инструментальных средств. Нам нужно будет инвестировать в наши инструменты (например, инструменты развертывания, линтер и т. Д.), Чтобы убедиться, что они хорошо работают с монорепозиторием. Мы считали этот недостаток единовременной платой, которую мы были готовы нести.Учитывая эти компромиссы, мы решили перейти к миграции нашей кодовой базы на монорепозиционную установку.

    Безопасность в Финляндии Операции Oy Ab

    СУНО (Система управления целостностью операций)

    ExxonMobil стремится интегрировать защиту окружающей среды и потребности экономики в свой бизнес везде, где он работает. Это, наряду с защитой здоровья и безопасности наших сотрудников, партнеров, клиентов и широкой общественности, зафиксировано в нашем Кодексе поведения.

    Чтобы соответствовать положениям нашего Кодекса поведения, наша материнская компания создала систему управления безопасностью, здоровьем и окружающей средой, СУНО, которая соответствует требованиям стандарта ISO 14001 и превосходит их.

    СУНО состоит из 11 элементов:
    1. Приверженность и ответственность руководства
    2. Оценка и управление рисками
    3. Проектирование и строительство объектов
    4. Производственное оборудование — Доступ к информации / документам
    5. Персонал и обучение
    6. Эксплуатация и техническое обслуживание
    7. Управление изменениями
    8. Сторонние сервисы
    9. Расследование и анализ авиационных происшествий
    10. Социальная ответственность и готовность к чрезвычайным ситуациям
    11. Оценка и улучшение СУНО

    Каждое бизнес-подразделение (функция) разработало свои собственные системы управления операциями на основе этих систем.Системы менеджмента включают в себя следующие части:

    • Объем и цели
    • Процедура
    • Ответственные лица
    • Контроль и измерения
    • Механизм обратной связи

    Охрана труда и техника безопасности

    Политика компании заключается в том, чтобы действовать таким образом, чтобы обеспечивать безопасность персонала, других людей, участвующих в ее деятельности, клиентов и широкой общественности. Компания стремится предотвратить все несчастные случаи, травмы и профессиональные заболевания, поощряя весь персонал к активному участию в деятельности по обеспечению безопасности.Компания также стремится выявлять и устранять риски безопасности, связанные с ее операциями.

    Наш центральный принцип в программах SHE (Безопасность, Здоровье и Окружающая среда) — это интеграция мероприятий, обучения и упражнений в области SHE как части повседневной деятельности. Благодаря длительной работе по обеспечению безопасности частота и тяжесть травм упали до низкого уровня, и наша цель — продолжать без травм работать.

    Система Alerta помогла нам сосредоточиться на человеческом факторе и управлении человеческим поведением.Используя инструменты системы, мы можем упреждающе идентифицировать факторы в выполнении работ, которые могут увеличить риск несчастного случая. Центральная часть этой работы основана на уровне навыков людей, выполняющих реальную работу, их приверженности и улучшении методов работы.

    Принципы охраны труда и техники безопасности

    Для продвижения своих принципов охраны труда и техники безопасности компания:

    • проектирует оборудование, разрабатывает методы, проводит обучение и руководит своей деятельностью таким образом, чтобы защитить сотрудников, имущество и рабочую среду
    • действует быстро, эффективно и осторожно в сотрудничестве с отраслевыми организациями или государственными органами при несчастных случаях, связанных с его деятельностью
    • соблюдает все применимые правила, а также свои собственные стандарты там, где такие правила не существуют
    • действует в сотрудничестве с государственными органами и другими организациями для разработки нормативных документов и стандартов с учетом результатов исследований и рациональной оценки факторов риска.
    • поддерживает исследования, чтобы информировать о влиянии на безопасность своего сырья, деятельности и продуктов; реализует важные результаты исследований и доводит их до сведения сотрудников, клиентов, других компаний отрасли, государственных органов и широкой общественности
    • подчеркивает перед всеми сотрудниками их ответственность за безопасность
    • оценивает деятельность компании, чтобы гарантировать ее развитие и соблюдение этих принципов.

    Безопасность продукции

    Политика ExxonMobil Finland Oy Ab:

    • определять и управлять рисками, связанными с продуктами компании, а также производить и продавать продукты, которые соответствуют установленным для них требованиям, учитывая при этом безопасность окружающей среды и людей.
    • предоставляют инструкции по обращению, использованию, транспортировке и уничтожению продукции компании, а также сообщают инструкции клиентам и другим людям, которым необходимо знать о них.
    • соблюдать все законы и постановления, а также стандарты, в которых нет официальных постановлений
    • работать с государственными органами и другими организациями над разработкой соответствующих положений и стандартов на основе рисков и углубленных научных исследований
    • принимать во внимание и выявлять любые неблагоприятные воздействия на здоровье и безопасность при проектировании и разработке продуктов
    • поддерживает исследовательскую деятельность, касающуюся информации о здоровье, безопасности и экологических проблемах, связанных с продуктами компании, для применения такой новой информации и надлежащего обмена результатами с сотрудниками компании, партнерами по контракту, клиентами, научными сообществами, государственными органами и широкая публика
    • проводит необходимый анализ, чтобы измерить развитие деятельности компании и обеспечить соблюдение политик.

    Отчеты о безопасности доступны для просмотра.

    Охрана труда и техника безопасности

    Это политика ExxonMobil Finland Oy Ab, среди прочего:

    • для оценки возможных рисков для здоровья, связанных с его деятельностью, которые могут повлиять на сотрудников, партнеров по договору или других лиц
    • на реализацию программ и мероприятий по предупреждению факторов риска и охране здоровья сотрудников
    • при необходимости информировать соответствующих сотрудников и государственные органы о выявленных факторах риска.
    • для выявления и лечения профессиональных заболеваний и профессиональных заболеваний
    • действовать в сотрудничестве с государственными органами при разработке законов, постановлений и стандартов, принимая во внимание результаты исследований и рациональную оценку факторов риска.
    • для оценки деятельности компании, чтобы убедиться в ее развитии и соблюдении этих принципов.

    Чтобы продвигать эту политику, компания поддерживает программы, которые развивают физическую форму сотрудников, их пригодность к работе и личную безопасность.

    Обзор ExxonMobil Finland Oy Ab

    ExxonMobil делает ставку на высокое качество продукции, надежные поставки и тесное сотрудничество с клиентами. Высокое качество продукции для клиентов связано со строгими процессами, за которые ExxonMobil Finland, как первая нефтяная компания, получила сертификат качества в соответствии с европейским стандартом ISO 9000.Экологические аспекты при разработке продуктов и во всей своей деятельности составляют важную часть опыта, который ExxonMobil Finland Oy Ab предлагает своим клиентам.

    Товарные знаки

    ExxonMobil

    Логотип ExxonMobil используется в качестве товарного знака, когда жидкое топливо и смазочные материалы покупаются и перевозятся в больших количествах за один раз, например, для использования на океанских лайнерах и в авиации. Товары для местных потребителей продаются под торговыми марками Esso и Mobil.

    Однако, независимо от того, используются ли товарные знаки Esso, Mobil или ExxonMobil, покупатель может быть уверен, что продукт соответствует самым высоким требованиям качества.

    Esso

    ESSO — это аббревиатура названия компании Standard Oil (SO), нефтяной компании, основанной Джоном Д. Рокфеллером в 1882 году. В 1970-х годах судебные органы США наложили определенные ограничения на использование названий Standard Oil и Esso, после чего название компании и торговая марка были изменены на Exxon в США. После слияния Exxon Corporation с Mobil Corporation в 1999 году компания называлась ExxonMobil.

    Mobil 1
    Новейшие продукты

    Mobil проходят испытания на практике в гонках Формулы-1.Нефтяное соединение, которое хорошо работает в среде Формулы 1, в конечном итоге найдет свой путь к потребителям.

    Температура гоночного двигателя, работающего на максимальной скорости, сравнима с температурой двигателя стандартного автомобиля в жаркий летний день. Производители двигателей будут делать все, чтобы повысить производительность своей продукции, и Mobil, естественно, принимает участие в этих технических и технологических разработках, причем автомобилисты всегда остаются в выигрыше. Двигатель автомобиля будет работать лучше, работать дольше и потреблять меньше топлива.

    Мобильный

    Уже более 100 лет Mobil делает новые шаги в разработке продуктов. За это время компания Mobil разработала смазочные материалы, отвечающие техническим требованиям, установленным для всех сегментов рынка. Более того, Mobil заняла прочные позиции в секторе синтетических смазочных материалов. Доказательством этого является то, что производители высокой ценовой категории, такие как Porsche, Mercedes Benz AMG и Aston Martin, решили использовать моторное масло Mobil 1 для первой заправки своей производственной линии.

    История

    Mobil Oil Oy Ab

    Считается, что деятельность Mobil Oil Oy Ab в Финляндии началась в 1906 году, когда финский филиал американской компании Vacuum Oil Company был внесен в коммерческий регистр нашей страны. Компания продает смазочные материалы на основе минеральных масел. Mobil Oil было зарегистрировано в качестве товарного знака впервые в 1918 году, а Mobil — в 1934 году. Название Mobil Oil Oy Ab было изменено 1 января 2008 года на ExxonMobil Finland Oy Ab. Mobil сохраняется в качестве товарного знака компании.

    Oy Esso Ab

    В 1920 году в Хельсинки была основана компания, которую Oy Esso Ab считает своей предшественницей. Основателями новой компании были Нобелин Олжинтуонти Осакейхтио [Nobel Oil Import Company] из Финляндии и финская дочерняя компания Standard Oil Company (NJ). В 1954 году все акции были переданы в собственность Standard Oil (NJ), а затем и Exxon Corporation. Название Esso, образованное из первых букв слов Standard Oil (S&O), было впервые использовано в качестве товарного знака в 1939 году и в качестве названия всей компании в 1952 году.В 2007 году весь акционерный капитал Oy Esso Ab был передан в рамках корпоративной договоренности компании St1 Holding Oy.

    ExxonMobil

    В декабре 1999 года американская корпорация Exxon была объединена с Mobil Oil Corporation, в результате чего была создана новая компания Exxon Mobil Corporation, которая также является материнской компанией ExxonMobil Finland Oy Ab.

    Основная информация

    Наша компания долгое время успешно работает в отраслях, которые она представляет в Финляндии. Мы являемся лидером на рынке смазочных материалов и занимаем значительную позицию в химической промышленности.

    Кодекс поведения

    ExxonMobil в своей коммерческой деятельности соблюдает все законы, постановления и обеспечивает соблюдение других положений.

    Наши операции соответствуют высочайшим возможностям деловой этики, даже если нет юридических препятствий для различных методов ведения бизнеса. В разных странах разные культуры, но честность ценится везде. Этичные методы ведения бизнеса создают имидж надежности, который является бесценным капиталом для любой компании.

    Важно, чтобы наши сотрудники следовали принципам компании и соглашались с тем, что цели не оправдывают средства.От сотрудников требуется, чтобы они регулярно сообщали о своей деятельности своему начальству, точно регистрировали свою деятельность, связанную с бизнесом, и помогали внутренним и внешним инспекторам, предоставляя точные данные. О любых отклонениях от закона или нашего Кодекса поведения необходимо сообщать руководству компании.

    Требование этичного поведения распространяется на все уровни организации. Результаты, достигнутые в результате нарушения закона или действий против этики компании, являются неприемлемыми. Необходимо использовать даже выгодную возможность, если она требует нарушения Кодекса поведения.

    Компания ожидает, что надзорные органы на всех организационных уровнях будут соблюдать наш Кодекс поведения и выполнять свою работу добросовестно и в соответствии с Законом о бухгалтерском учете и внутренними средствами контроля компании. Даже кратковременный промах может привести к снижению этических стандартов организации. Наше корпоративное управление основано на честном бухгалтерском учете, правдивом составлении бюджета и расчетах рентабельности.

    Следовательно, вся деятельность компании должна быть отражена в бухгалтерских и других документах.

    Компания предоставляет всю информацию и отчеты, требуемые государственными органами, точно, полностью и в установленные сроки. Все сотрудники обязаны предоставлять своему начальству информацию, которая им известна, чтобы у лиц, ответственных за отправку, была вся необходимая информация.

    Видение и ценности

    Цель Exxon Mobil Corporation — стать лучшей нефтяной компанией в мире.

    Как компания, входящая в группу Exxon Mobil Corporation, ExxonMobil Finland Oy Ab поддерживает эту цель.Это означает, что мы стремимся достичь хороших производственных результатов, в то же время строго соблюдая наш Кодекс поведения в наших отношениях с акционерами, клиентами, персоналом и обществом.

    Акционеры

    В долгосрочной перспективе мы стремимся к увеличению инвестиций наших акционеров в нашу компанию. Мы верим, что достигнем этой цели за счет ответственного и продуктивного ведения бизнеса.

    Клиенты

    Успех зависит от нашей способности постоянно удовлетворять меняющиеся потребности наших клиентов.Мы стремимся быть новаторскими и ответственными, предлагая высококачественные продукты и услуги по конкурентоспособным ценам.

    Персонал

    Профессиональные навыки наших сотрудников являются ценным конкурентным преимуществом. Для сохранения этого преимущества мы должны постоянно стремиться привлекать и удерживать самых лучших сотрудников и помогать им добиваться успеха, предлагая обучение и развитие. Мы стремимся предложить безопасную рабочую среду, доверие и справедливое отношение.

    Политика качества

    Удовлетворение потребностей клиентов — приоритет компании.Осознавая свою ответственность, компания стремится производить услуги и продукты, которые продолжают удовлетворять потребности наших клиентов.

    Политика компании:

    • поставлять на рынок высококачественную продукцию, которая соответствует предъявляемым к ней требованиям во всех разумных ситуациях
    • выполнять услуги профессионально, эффективно и качественно
    • быть правдивым во всех сообщениях и предоставлять точную и полную информацию о наших продуктах и ​​услугах.

    Каждый сотрудник компании участвует в цепочке обеспечения качества и несет ответственность за свою часть создания качества. Целью компании является дальнейшее повышение качества за счет инвестиций в ноу-хау сотрудников, качественное мышление, предотвращение ошибок и взаимодействие с клиентами. Компания поддерживает независимых торговых посредников, продающих продукты конечным пользователям, в разработке аналогичных политик качества.

    Продукты и услуги, которые удовлетворяют потребности наших клиентов

    Наша цель — предоставлять продукты и услуги, отвечающие индивидуальным потребностям наших клиентов, с упором на ответственность и рентабельность.Мы считаем делом чести понимать общую ситуацию и потребности клиента и находить наилучшие решения для каждой цели. Наша система менеджмента качества сертифицирована по стандарту ISO 9001, и мы стремимся к постоянному совершенствованию во всех аспектах нашего бизнеса.

    Мы также стремимся соблюдать программу Responsible Care, которая является международной операционной моделью в области безопасности, здоровья и окружающей среды в химической промышленности.

    Эксплуатационная надежность и экономия затрат

    Водоподготовка — неотъемлемая часть профилактического обслуживания систем теплопередачи.Хорошо управляемая очистка воды снижает потребность в обслуживании оборудования и сокращает время простоя производства. Это позволяет отложить незавершенные инвестиции на будущее, что приводит к значительной экономии средств.

    Для оптимальной работы систем теплопередачи необходимы чистые поверхности теплопередачи. Целью наших услуг по очистке воды является контроль скорости коррозии систем теплопередачи и предотвращение образования накипи и отложений. Водоподготовка также обеспечивает наилучшее качество воды для различных применений.

    Наша миссия

    Наша миссия — помочь нашим клиентам повысить энергоэффективность и надежность их операций экологически безопасным способом, а также снизить их расходы.

    Наши ценности

    Наши ценности основаны на ориентации на клиента, надежности, устойчивости и благополучии на работе. Мы инвестируем в профессионализм и благополучие нашего персонала, а также в долгосрочную работу.

    Наше видение

    В нашей основной деятельности наша цель — стать одним из самых важных поставщиков услуг в Финляндии.Однако мы также хотим установить деловые отношения по всему миру.

    Наша политика в области качества

    Мы обслуживаем наших клиентов комплексно и индивидуально. Поэтому наши продукты и услуги по очистке воды постоянно совершенствуются с учетом потребностей наших клиентов и в тесном сотрудничестве с ними.

    Наша система менеджмента качества регулярно оценивается и проверяется, и она служит руководящим принципом для нашего руководства. Мы также рассчитываем на то, что наши партнеры будут действовать ответственно и надежно в соответствии с требованиями нашей системы менеджмента качества.

    ITXM ™ Framework — управление опытом ИТ

    4. Улучшайте самое главное

    По мере того, как ваша организация продолжает цикл ITXM ™ Framework, она может лучше расставлять приоритеты в наиболее важных вопросах и успешно вносить изменения, необходимые для улучшения взаимодействия с конечным пользователем, а вместе с ним и производительности сотрудников, а также бизнес-операций и результатов. Но это не единственные улучшения — повышается как мотивация сотрудников, так и уровень доверия за счет обмена и празднования успехов.

    Важно отметить, что по мере того, как организация движется по циклу и данные измерения опыта начинают отражать внесенные улучшения, ИТ-персонал может видеть все более положительное влияние, которое их работа оказывает на своих коллег по бизнесу, конечных пользователей (или сотрудники заказчика для MSP). Такая количественная оценка улучшений позволяет ИТ-команде отметить свою работу, почувствовать мотивацию и приступить к следующей задаче улучшения. Как и в случае с упомянутыми ранее преимуществами личной мотивации данных об опыте работы в реальном времени, поиск смысла в своей работе является ключевым фактором для вовлеченности сотрудников, и это позволяет ИТ-руководителям еще больше повысить производительность своих команд и отдельных лиц.

    Сообщение об успехе заинтересованным сторонам бизнеса также является ключевым моментом — это повышает уровень доверия к возможностям и производительности ИТ, а также мотивирует конечных пользователей продолжать предоставлять обратную связь, зная, что это принесет им пользу за счет улучшения ИТ-услуг. доставка и поддержка.

    Вскоре будет доступна дополнительная информация о ITXM ™ Framework, но также важно понимать, как реализация Framework будет зависеть от начальной зрелости вашей организации — от требуемых временных рамок до достижения культуры, ориентированной на человека. для этого.

    ITXM ™ — это путешествие, которое вашей организации необходимо начать прямо сейчас.

    Самый быстрый способ объяснить, что нужно начинать раньше, — это заявить, что не существует волшебного переключателя, который можно щелкнуть, чтобы превратить организацию в такую, которая извлекает выгоду из данных управления опытом и той информации, которую они предоставляют.

    Вместо этого ITXM ™ — это путешествие, которое требует времени, и если ваша ИТ-организация хочет сосредоточиться на людях в течение одного-двух лет, ей необходимо начать преобразование сегодня. Хотя механизм измерения опыта может быть реализован довольно быстро, изменение образа мыслей и работы людей требует времени — это изменение культуры, и это рассматривается в разделе «Модель зрелости ITXM ™» ниже.

    Таким образом, требуемый путь влияет не только на используемые показатели эффективности, и, что важно, то, как используются данные управления опытом, будет развиваться. Например, начальные варианты использования, вероятно, будут соответствовать повседневным ИТ-задачам, выявляя наиболее очевидные проблемы и быстро добиваясь результатов на основе улучшений на основе данных. Но это можно рассматривать как начальную роль в борьбе с пожарами в управлении опытом, когда данные используются для решения наиболее очевидных проблем и болевых точек.

    В долгосрочной перспективе не только управление опытом становится частью организационной культуры (как показано на рисунке 5 ниже), но и подход также становится более стратегическим — переход от реактивного к упреждающему выявлению, принятию решений и улучшениям. Это соответствует «третьему пути» DevOps по развитию культуры непрерывных экспериментов и обучения.

    Принцип работы пластинчатого теплообменника, Принцип работы пластинчатого теплообменника

    Сразу заметно, что путь, по которому проходят жидкости, хаотичен, фактически, поперечное сечение постоянно меняется.

    Основным недостатком этих теплообменников является то, что они не снимаются, поэтому техническое обслуживание и очистка невозможны или, по крайней мере, трудны, и нет никакой гибкости, поскольку количество пластин никоим образом не может быть изменено.

    Поверхность пластин гофрирована для увеличения турбулентности жидкости во время потока в каналы.

    На рисунке показаны основные геометрические параметры гофры:

    Шаг гофры ч ; высота гофра b и угол шеврона β по сравнению с основным направлением потока.

    Наклон гофров пластины имеет определяющее влияние на теплообмен и потери нагрузки. Фактически, пара пластин с большим углом β (> 45 °) дает турбулентность и, следовательно, высокий теплообмен с более высоким перепадом давления.

    Меньший угол (β <45 °) вызывает меньшую турбулентность потока и более низкие коэффициенты теплообмена, но также снижает падение давления.

    Поэтому очень важен поиск компромиссного угла β между высокими коэффициентами обмена и приемлемыми потерями нагрузки.

    Высота гофра b имеет важное влияние на коэффициенты обмена, поскольку большая глубина вызывает большую турбулентность.

    На этих двух картинках ниже показан пример Onda потока внутри канала паяного пластинчатого теплообменника, вы можете увидеть поток, идущий внутри канала в ППТО и из него

    .

    Высота и шаг гофров увеличивают площадь обменной поверхности пластины: коэффициент увеличения поверхности φ определяется как:

    Φ = фактическая площадь гофрированной поверхности / площадь выступа гофрированной поверхности

    Фактическую площадь трудно вычислить, поэтому для сравнения различных теплообменников ссылка делается на предполагаемую площадь.


    Следует иметь в виду, что теплообменники с одинаковой площадью проекции (т.е. пластины одного размера) могут иметь разную полезную площадь в зависимости от значения коэффициента увеличения поверхности φ.

    Соотношение между длиной пластины L и шириной пластины W также влияет на производительность, но в меньшей степени, чем другие переменные. Как правило, высокое соотношение между длиной и шириной пластины обеспечивает высокую скорость обмена, но более высокие потери нагрузки.

    Если вы хотите загрузить файлы, щелкните здесь:

    Если вы хотите понять работу ППТО в однофазном , испарении и конденсации щелкните ссылку ниже:

    Энрико Голин, R&D Onda S.П.А.

    патентов переуступлены Sandvik Tamrock Oy

    Номер патента: 7178447

    Abstract: Изобретение относится к регулирующему клапану, ударному устройству и способу управления рабочим циклом ударного устройства. Ударное устройство (1) для разрушения горных пород включает ударный элемент (8), управляемый регулирующим клапаном (2).Регулирующий клапан включает в себя управляющий элемент (5), предназначенный для управляющих каналов (7b), ведущих к рабочей поверхности (9) ударного элемента (8). Управляющий элемент во время рабочего цикла регулирующего клапана выполнен с возможностью открывать и закрывать напорные каналы в несколько моментов соединения, так что в течение одного рабочего цикла клапана могут создаваться несколько импульсов удара.

    Тип: Грант

    Зарегистрирован: 23 февраля 2004 г.

    Дата патента: 20 февраля 2007 г.

    Цессионарий: Sandvik Tamrock Oy

    Изобретателей: Антти Коскимяки, Маркку Кескинива, Йорма Мяки, Маури Эско, Эркки Ахола, Аймо Хелин

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *