運算放大器工作原理

2021-10-23 13:27:20 字數 1289 閱讀 7453

「虛短」是指在分析運算放大器處於線性狀態時,可把兩輸入端視為等電位,這一特性稱為虛假短路,簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。

「虛斷」是指在分析運放處於線性狀態時,可以把兩輸入端視為等效開路,這一特性 稱為虛假開路,簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。

圖一運算放大器的同向端接地=0v,反向端和同向端虛短,所以也是0v,反向輸入端輸入電阻很高,虛斷,幾乎沒有電流注入和流出,那麼r1和r2相當於是串聯的,流過乙個串聯電路中的每乙隻元件的電流是相同的,即流過r1的電流和流過r2的電流是相同的。流過r1的電流i1 = (vi - v-)/r1 ……a 流過r2的電流i2 = (v- - vout)/r2 ……b v- = v+ = 0 ……c i1 = i2 ……d 求解上面的初中代數方程得vout = (-r2/r1)*vi 這就是傳說中的反向放大器的輸入輸出關係式了。

圖二中vi與v-虛短,則 vi = v- ……a 因為虛斷,反向輸入端沒有電流輸入輸出,通過r1和r2 的電流相等,設此電流為i,由歐姆定律得: i = vout/(r1+r2) ……b vi等於r2上的分壓, 即:vi = ir2 ……c 由abc式得vout=vi(r1+r2)/r2 這就是傳說中的同向放大器的公式了。

圖三中,由虛短知: v- = v+ = 0 ……a 由虛斷及基爾霍夫定律知,通過r2與r1的電流之和等於通過r3的電流,故 (v1 – v-)/r1 + (v2 – v-)/r2 =- (vout – v-)/r3 ……b 代入a式,b式變為v1/r1 + v2/r2 = -vout/r3 如果取r1=r2=r3,則上式變為-vout=v1+v2,這就是傳說中的加法器了。

請看圖四。因為虛斷,運算放大器同向端沒有電流流過,則流過r1和r2的電流相等,同理流過r4和r3的電流也相等。故 (v1 – v+)/r1 = (v+ - v2)/r ……a (vout – v-)/r3 = v-/r4 ……b 由虛短知: v+ = v- ……c 如果r1=r2,r3=r4,則由以上式子可以推導出 v+ = (v1 + v2)/2 v- = vout/2 故 vout = v1 + v2 也是乙個加法器,呵呵!

運算放大器

運算放大器的效能指標有輸入阻抗,輸出阻抗,電壓增益,增益頻寬積,壓擺率。其中,增益頻寬積 gbwp,gbw,gbp或gb 是放大器頻寬和頻寬的增益的乘積,是衡量放大器效能的乙個引數,在頻率足夠大時,增益頻寬積是乙個常數 壓擺率為運算放大器輸出電壓的轉換速率,單位有通常有v s,v ms和v s三種,...

運算放大器

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