一文轻松掌握运算放大器的计算特点

SIN2020

我们可以在本节的结尾处总结一下运算放大器，并在本运算放大器教程的整个部分中讨论以下不同类型的运算放大器电路及其不同配置的摘要。

运算放大器一般条件

• 在开环模式下使用时，运算放大器或最常用的运算放大器可以是具有无限增益和带宽的理想放大器，其典型直流增益远超过100,000或100dB。
• 基本的运算放大器结构是3端子设备，具有2输入和1输出（不包括电源连接）。
• 运算放大器可以通过双正电源（  + V  ）和相应的负 电源（  -V）进行操作，也可以通过单个直流电源进行操作。
• 与运算放大器相关的两个主要定律是：它具有无限的输入阻抗（  Z =  ∞  ），导致“没有电流流入其两个输入中的任何一个”，并且输入失调电压为零V1 = v2。
• 运算放大器的输出阻抗也为零（  Z = 0  ）。
• 运算放大器检测施加到其两个输入端子的电压信号之间的差异，然后将其乘以某个预定的增益（  A  ）。
• 此增益（  A  ）通常被称为放大器“开环增益”。
• 通过在运算放大器的输出和一个输入端子之间连接一个电阻性或电抗性元件来闭合开环，可以大大降低并控制该开环增益。
• 运算放大器可以连接到两个基本配置，反相和同相。
  - Q" j. F4 Y- b9 z/ q# |

两种基本运算放大器电路

• 对于负反馈，如果反馈电压与输入呈“反相”，则放大器的总增益会降低。
• 对于正反馈，如果反馈电压与输入处于“相位”，则放大器的总增益将增加。
• 通过将输出直接连接回负输入端子，可获得100％的反馈，从而形成一个恒定增益为1（单位）的电压跟随器（缓冲器）电路。
• 更改 电位计的固定反馈电阻（  Rƒ），电路将具有可调增益。
  

运算放大器增益

• 开环增益称为增益带宽积，或（GBP）可能非常高，并且可以衡量放大器的性能。
• 很高的GBP会使运算放大器电路不稳定，因为微伏输入信号会导致输出电压摆幅饱和。
• 通过使用合适的反馈电阻（  Rƒ  ），可以精确控制放大器的总增益。
  9 j. w" U1 m0 V' E2 H( p/ o

差分和求和放大器

5 o: ]7 X& |8 K  K9 l+ {

• 通过在反相或同相输入端增加更多的输入电阻，可以制成加法器或求和器。
• 可以将电压跟随器运算放大器添加到差分放大器的输入，以产生高阻抗仪表放大器。
• 所述差分放大器产生一个输出，该输出正比于两个输入电压之间的差。
  

微分器和积分器运算放大器电路

6 Y, D' j9 W9 Q' y! T

• 该积分放大器产生一个输出，该输出积分的数学运算。
• 所述微分放大器产生一个输出，该输出分化数学运算。
• 积分放大器和微分放大器都在运算放大器两端连接了一个电阻器和电容器，并受其RC时间常数的影响。
• 差分放大器在其基本形式中会遭受不稳定和噪声的困扰，但可以增加额外的组件来降低总的闭环增益。
  6 t+ m6 t; D: v$ _' T

6 h/ t! t8 q4 p5 C  x2 G. Q

nut1

在开环模式下使用时，运算放大器或最常用的运算放大器可以是具有无限增益和带宽的理想放大器，其典型直流增益远超过100,000或100dB。