模拟电子技术基础第八讲运算放大电路
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运算放大电路简介运算放大电路(Operational Amplifier,简称 Op Amp)是一种用于放大和处理信号的集成电路。
它的特点是放大倍数高、输入阻抗高、输出阻抗低、频率响应宽等。
因此,在电路设计中应用广泛,是模拟电路的基本组成部分。
运算放大电路通常由三个电极组成,分别是非反馈输入端(V+)、反馈输入端(V-)和输出端(Vo)。
其中,非反馈输入端通常连接信号源,而反馈输入端则连接电阻等元器件。
运算放大电路的主要功能就是对反馈电路中的输入信号进行放大。
基本电路非反馈放大电路在最简单的情况下,运算放大电路可以用作非反馈放大电路。
在这种情况下,电路如下图所示:+Vcc|| || | Rf| |Vin ------| || | Ri| |V-Vout = Vin x (1 + Rf/Ri)其中,Vin表示输入信号,Ri和Rf分别为输入电阻和反馈电阻。
根据运算放大器的理想特性,可以得到输出信号为输入信号的放大倍数,即 Vout = Vin x (1 + Rf/Ri)。
反馈放大电路在实际应用中,常常使用反馈放大电路来改变运算放大电路的放大倍数。
反馈放大电路可以分为两种类型,即负反馈放大电路和正反馈放大电路。
负反馈放大电路负反馈放大电路是一种将输出信号与一定比例的输入信号相比较后通过反向扣除的电路。
它的主要作用是改变运算放大电路的放大倍数和频率响应。
在负反馈放大电路中,电路如下所示:+Vcc|| || | Rf| |V-Vin ---Vout其中,Vin表示输入信号,Rf表示反馈电阻。
根据运算放大器的理想特性和基尔霍夫定律,可以得到以下等式:V- = Vo x Rf/(Ri + Rf)。
得到反馈量之后,可以通过反馈给输入端来控制输出信号的大小。
正反馈放大电路正反馈放大电路是一种将一定比例的输出信号再次反馈到输出端来增加放大倍数的电路。
它的主要作用是提高运算放大器的增益,但也容易产生正弦振荡等问题。
在正反馈放大电路中,电路如下所示:+Vcc|| || | Rf| |V-Vin ---| || | Rg| |V+其中,Vin表示输入信号,Rf和Rg表示反馈电阻。
运算放大电路的原理
运算放大电路是一种用于增大输入信号的放大器。
它通过将输入信号放大并提供增益,从而将较小的输入信号转换为更大的输出信号。
运算放大电路一般由三个主要部分组成:差分放大器、电压跟随器和电流源。
差分放大器是运算放大电路中最关键的部分之一。
它由两个输入端和一个输出端组成。
其中,一个输入端称为非反馈输入端,另一个输入端称为反馈输入端。
非反馈输入端接收输入信号,而反馈输入端接收输出信号进行比较。
该差分模式使得输出信号与输入信号之间产生差值,从而实现了放大。
电压跟随器也是运算放大电路的重要组成部分。
它能够将输出信号的电压跟随输入信号的电压变化。
这样可以保持输出信号与输入信号之间的稳定比例,从而实现信号的放大。
电流源是为了提供稳定的工作电流而存在的。
它能够保持电路的工作点稳定,确保输出信号的放大效果。
通过差分放大器、电压跟随器和电流源等部分的合理组合和协作,运算放大电路能够实现输入信号的放大。
同时,它还能够具备一些特殊的功能,如反相放大、非反相放大、求和等。
这使得运算放大电路成为现代电子设备中的重要组成部分。