运算放大器反馈讲解
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运放的的反馈常系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述本文将探讨运放的反馈常系数,首先需要了解什么是反馈。
在电子电路中,反馈是指将电路的一部分输出信号返回到输入端,与输入信号进行比较和处理的过程。
反馈的应用十分广泛,能够改善电路的性能、稳定性以及频率响应等。
而运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)则是一种具有放大功能的电子元件,可将输入信号放大到一个较高水平。
它常常被用于各种电子设备如放大器、滤波器、函数发生器等。
而反馈常系数则是衡量反馈对电路性能影响的重要参数。
它表示输出信号与输入信号的比例关系,即反馈电压与输入电压之比。
反馈常系数的值可以大于1,小于1或等于1,这对于电路的放大和稳定性都有不同的影响。
在本文的后续部分,我们将深入研究反馈常系数的定义、作用以及影响因素。
同时,还将探索反馈常系数在实际应用中的具体案例,并对未来的发展进行展望。
通过对运放的反馈常系数的深入探讨,我们可以更好地理解和应用这一概念,从而为电子电路设计和优化提供指导和参考。
希望本文能够对读者对于运放反馈常系数有更加全面和深入的理解。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来进行阐述:第一部分:引言在本部分中,我们将对本文的主要内容进行概述,包括文章的目的和结构安排。
第二部分:正文2.1 反馈的概念我们将介绍反馈的基本概念,包括正反馈和负反馈的定义以及其在电路中的应用。
2.2 运放的基本原理我们将详细讨论运放的基本原理,包括运放的结构和工作原理,以帮助读者更好地理解运放的反馈常系数。
2.3 反馈常系数的定义在本节中,我们将引入反馈常系数的概念,并给出其具体定义,以便读者能够理解反馈常系数在电路设计中的重要性。
第三部分:结论3.1 反馈常系数的作用我们将探讨反馈常系数在电路中的作用,包括如何影响电路的增益、稳定性和线性度等方面。
3.2 反馈常系数的影响因素在本节中,将介绍影响反馈常系数的主要因素,包括电路的频率响应、电阻和电容值的选择等等。
集成运算放大器中反馈的类型和判别方法作者:周庆华来源:《硅谷》2014年第10期摘要在电子电路中,反馈的应用是极为广泛的,而集成运算放大器(简称集成运放)中引入的负反馈更对其电路的性能有着十分重要的影响。
文章就集成运算放大器中反馈的类型进行了描述,并对反馈的几种不同判别方法进行了研究和总结。
关键词集成运算放大器;反馈;反馈类型;判别方法中图分类号:TN722 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)10-0132-021 反馈的分类(类型)将电路输出端输出的电压或者电流的全部或者其中的一部分,通过反馈电路引回到输入端(如图1)称为反馈。
图1反馈根据对输入端信号的增强或者削弱情况,又可以分为正反馈和负反馈两种不同的类型。
若Xd(净输入信号)>Xi(输入信号),即Xf(反馈信号)对集成运算放大器的输入端Xi(输入信号)起到了增强的作用,则此种反馈被称之为正反馈;若Xd(净输入信号)负反馈根据从集成运算放大器输出端引出的方式不同又可以分为电压反馈(或者电流反馈);根据引回到集成运算放大器的输入端形式的不同又可以分为串联反馈(或者并联反馈),最后再根据输出端和输入端不同的引出引入方式组合成四种类型的负反馈,即:电压-并联-负反馈、电流-并联-负反馈、电压-串联-负反馈、电流-串联-负反馈。
2 反馈的判别方法针对集成运算放大器而言,反馈的判别是有一定的步骤的。
首先判断有无反馈;接着判断是正反馈还是负反馈;如果是负反馈,最后再判断负反馈的类型。
2.1 有无反馈的判别方法如果集成运算放大器的输出端和输入端有电路连接,并且反馈电路将输出端的电压或电流引入到输入端,则说明此时的电路有反馈(如图2)。
图2但有一种集成运算放大器的电路需要特别注意,虽然看似有反馈,但实际电路是直接接地的,输出端的信号没有引回到输入端,此时的集成运算放大器电路是没有反馈的(如图3)。
图32.2 正反馈和负反馈的两种判别方法方法一:集成运算放大器正反馈和负反馈的通用判别方法一般采用的是瞬时极性法,具体的判别分成以下三个步骤:①先任意假设集成运算放大器的两个输入端的任一输入端在某一瞬间的极性(假设时可以假设极性为“+”,也可以假设极性为“-”);②根据反相输入端电位的瞬时极性与同相输入端电位的瞬时极性相反;输出端电位的瞬时极性与反相输入端电位的瞬时极性相反;输出端电位的瞬时极性与同相输入端电位的瞬时极性相同的三个标准(或者直接看集成运算放大器图形的符号,标示“+”相同符号的端口极性相同,标示“+”、“-”不同符号的端口极性相反),标出集成运算放大器另外一个输入端和输出端电位的瞬时极性;③根据反馈电路上所标示出的极性,与输入端标示的极性进行对比,即可以确定反馈类型。
运算放大器负反馈原理摘要:1.运算放大器负反馈的概念2.负反馈的作用3.负反馈的实现方式4.负反馈对运算放大器的影响5.负反馈的应用正文:一、运算放大器负反馈的概念运算放大器负反馈是指将运算放大器输出信号的一部分或全部以一定方式和路径送回到输入端,作为输入信号的一部分。
这种反馈作用使得运算放大器的闭环增益趋于稳定,消除了开环增益的影响。
二、负反馈的作用负反馈主要有以下作用:1.提高闭环增益的稳定性:通过引入负反馈,使得运算放大器的闭环增益与期望值匹配,从而使得闭环增益更加稳定。
2.减小系统偏差:负反馈能够减小系统输出与系统目标的误差,使系统趋于稳定。
3.抑制零点漂移:通过负反馈,可以消除运算放大器输入端零点漂移的影响,提高电路的稳定性。
三、负反馈的实现方式负反馈的实现方式主要有以下两种:1.电流取样:将运算放大器输出端的电流通过一定的电阻取样,形成反馈电流,再与输入端的电流相减,从而实现负反馈。
2.电压取样:将运算放大器输出端的电压通过一定的电阻取样,形成反馈电压,再与输入端的电压相减,从而实现负反馈。
四、负反馈对运算放大器的影响负反馈对运算放大器的影响主要表现在以下几个方面:1.提高闭环增益的稳定性:通过负反馈,运算放大器的闭环增益能够与期望值匹配,从而使得闭环增益更加稳定。
2.减小输出信号的幅值:负反馈使得输出信号的一部分被送回到输入端,与输入信号相减,从而减小了输出信号的幅值。
3.提高输入电阻和输出电阻:负反馈使得运算放大器对输入端和输出端的阻抗发生变化,从而提高了输入电阻和输出电阻。
五、负反馈的应用负反馈在运算放大器电路中应用广泛,主要应用于以下几个方面:1.线性放大电路:通过引入负反馈,可以使得运算放大器实现线性放大。
2.运算放大器的非线性应用:通过引入负反馈,可以使得运算放大器实现诸如求和、求差、积分、微分等非线性功能。
运放的反馈有哪些类型在电子电路中,运算放大器(Operational Amplifier,简称运放)是一种非常常见的电子元件。
运放具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点,广泛应用于各种电路中。
而在运放工作时,反馈电路发挥着重要的作用。
本文将介绍运放的反馈类型,包括正反馈和负反馈两种类型。
一、正反馈正反馈是指信号经过反馈后在输入端产生的增强效应。
具体来说,正反馈将输出信号的一部分或全部传送到输入端,使得输入端的电压或电流增加。
正反馈系统的输出信号将与输入信号同相。
正反馈在某些特定场景下是需要的,如示波器的自激振荡电路。
正反馈的特点如下:1. 增强正反馈会放大输入信号,使得输出信号增加。
这种增强效应可能导致系统不稳定。
2. 不稳定正反馈容易导致系统失去稳定性,因为输出信号增加后再经过反馈,又进一步放大,形成一个循环。
如果没有合适的控制措施,系统可能会出现不可预测的结果。
3. 自激振荡正反馈系统中,输出信号的一部分被返回到输入端,继续经过放大后输出,形成自激振荡。
这在某些特定应用中是需要的,如振荡器。
二、负反馈与正反馈不同,负反馈是将一部分输出信号返回到输入端,但其相位与输入信号相反。
通过负反馈,输入端的电压或电流将减小。
负反馈的作用是稳定和调节系统运行。
负反馈的优点如下:1. 稳定性负反馈能够提高系统的稳定性,减小输出信号对输入信号的依赖。
负反馈通过减小增益,降低了系统的灵敏度,使系统对参数变化或扰动的影响减小。
2. 扩大带宽负反馈可以提高系统的带宽。
带宽是指系统能够传输信号的频率范围,通过负反馈可以减小系统的非线性失真,提高系统的频率响应。
3. 降低失真负反馈有助于减小系统的非线性失真。
通过将一部分输出信号返回到输入端,可以减小非线性元件的影响,提高系统的线性度。
负反馈通过调节输入信号和输出信号之间的差异来控制系统的运行,以使得输出信号更加稳定、准确。
这种反馈机制被广泛应用在各种电子电路中,包括放大器、滤波器、比较器等。
如何区分运放反馈是电压还是电流反馈?应该如何描述和称呼某些类型的反馈,这个问题一直困扰着我。
这不仅仅是一种无聊的空想。
我知道至少有一次公开的“战火”,引发的原因我认为就是从这些反馈特征中引出了错误的推论。
那么,反馈到底是什么?一种回答是它指的是一种过程,即检测想要影响的某种信号,并将其一部分反馈到电路中前面的某个点,从而可以施加某种控制。
图1示出了两种信号路线的四种经典电路:放大器的反馈和激励。
我们说反馈源要么是并联导出(负载两端的电压),要么是串联导出(通过负载的电流,表现为与负载串联的阻抗两端的电压)。
我们还谈到串联和并联反馈,其中的信号与激励信号串联或并联。
在“并联”情况下,两个信号在反相输入端会合,非反相输入端接地。
在“串联”情况下,激励施加到非反相输入端并反馈到反相输入端。
请注意我绘制和指定激励信号源Sp 和Sm的方式有些模糊,我是故意这么做的,因为它们本来都是不理想的。
我的意思是,它们可以被认为是与阻抗串联的理想电压源,或与阻抗并联的理想电流源。
图1:两种信号路线的四种经典电路。
现在来看图2。
选择适当的阻抗值Zt和Zb,以及源信号电平Sp 和Sm,我们可以实现图1中四个电路的任意一个。
现在我们使用图2中更通用的电路。
图2:使用更通用的电路。
我们要看的第一种情况是串联应用(与导出类型无关)。
源Sp具有非零输出,而Sm是零输出。
因此,Sm只是一个通过其固有阻抗Zm的到地的连接。
放大器输出通过Rf-Rg-Zm网络发送电流。
真实的运算放大器,比如老牌的TL072,可以接受输入电流几乎为零的情况。
与所有运算放大器一样,其输入级的信号输出是最终控制其输出电压的电流。
在这种情况下,电流来自运算放大器本身,并受两个(激励和反馈)输入电压之间的压差控制。
传统上,这显然是电压反馈,一个电压信号被反馈到反相输入端,并在那里进行控制。
在这个控制点,进入放大器的电流可以忽略不计。
现在来看并联反馈。
让我们翻转信号源,即Sm现在具有非零输出,而Sp被归零。
电路基础原理运算放大器的负反馈与正反馈电路基础原理中,运算放大器是一种重要的电路元件,在电子设备中被广泛应用。
而运算放大器的工作原理中的负反馈与正反馈,更是为其提供了丰富的功能和性能。
1. 负反馈的作用负反馈是指将运算放大器输出回馈到其输入端,通过改变输入电压或电流来调节输出信号。
负反馈的作用主要有两方面:- 改善放大器的线性度:在负反馈模式下,放大器的非线性失真可以得到有效的抑制。
通过负反馈,放大器的放大倍数可以保持相对稳定,不随温度、工作电压等环境因素的变化而改变。
- 提高放大器的输入阻抗和输出阻抗:放大器的输入阻抗可以大大提高,而输出阻抗则减小,使得放大器可以更好地匹配各种不同的负载电阻。
2. 负反馈的两种类型根据负反馈连接的方式,可以分为电压负反馈和电流负反馈。
电压负反馈是通过将放大器的输出电压回馈到输入端控制输入电压来实现的。
而电流负反馈则是将输出电流变换为输入电压,调节电流流过输入端的方式进行控制。
3. 正反馈的作用正反馈是指将放大器输出的一部分信号经过变换后再馈回到输入端,使输入信号得到放大或放大倍数增大。
正反馈的作用主要有两方面:- 增大放大倍数:正反馈可以使信号得到不间断的放大,输出信号随着时间的积累会越来越大。
这使得运算放大器可以在一些特定的应用中得到更高的放大倍数,并且提供更强的驱动能力。
- 产生自激振荡:运算放大器在一些特殊的电路应用中,通过正反馈可以产生自激振荡的效果。
这种自激振荡可以用于产生信号或者产生特定频率的信号源。
4. 正反馈与负反馈的区别负反馈和正反馈是电路中相互联系又互相对立的两个概念。
负反馈是通过将输出信号回馈到输入端来调节放大器的工作状态,以实现对输入信号的精确控制;而正反馈则是通过增强输出信号并重新输入到输入端,增强输入信号的放大效果。
5. 负反馈与正反馈的应用负反馈的应用非常广泛,例如在音频放大器和运算放大器中,通过负反馈可以提高系统的稳定性和线性度。
第三章集成运算放大器及反馈集成化是电子技术进展的一个重要方向,集成运算放大器(简称集成运放)是模拟集成电路中品种最多、应用最普遍的一类组件。
反馈是一个很重要的概念,各类自动操纵,自动调剂系统都离不开反馈。
集成运放加上负反馈可组成各类模拟运算电路。
本章要紧介绍集成运放及其线性应用和反馈的概念。
本章学习目标:(1)明白集成运放的大体性能,熟悉集成运放符号;(2)明确“同相输入端”及“反相输入端”的含义;(3)会通过工具书查阅集成运放型号、参数、连接方式、利用注意事项等资料;(4)明确反馈的概念,明白反馈对放大电路的阻碍;(5)明白集成运放线性运用和非线性运历时的特点;(6)熟悉并能计算同相较例、反相较例及加法运算电路。
第一节集成运算放大器一、集成运放简介前面讲述的放大电路是由分立的三极管、二极管、电阻、电容等元件,借助导线或印制电路连接成一个完整的电路系统,称之为分立元件电路。
利用集成工艺,将电路的所有元件及联接导线集成在同一块硅片上,封装在管壳内,成为一个具有特定功能的完整电路即集成电路。
与传统的分立元件电路相较,集成电路具有体积小、重量轻、功耗小、本钱低、靠得住性好等优势。
因此电子设备中集成电路几乎取代了分立元件电路。
集成电路的品种很多,按其功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
数字集成电路用于产生、变换和处置各类数字信号。
模拟集成电路用于放大、变换和处置模拟信号(模拟信号,是指幅度随时刻作持续转变的信号)。
模拟集成电路又称线性集成电路。
集成运放是一种模拟集成电路。
集成电路封装后通过引脚与外部电路联接,集成电路的外形有如图3-1所示的几种常见形式。
各类集成电路型号、管脚排列、大体联接方式及参数等等,有集成电路手册可供查阅。
图3-1 集成电路外形图例如集成运算放大器实质上是一种高增益、多级、直接耦合的放大器。
它的电压放大倍数可达104~107。
集成运放的输入电阻从几十千欧到几十兆欧,而输出电阻很小,仅为几十欧姆。
运算放大器作用通俗讲解
运算放大器(简称“运放”)是一种具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器,其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。
由于早期应用于模拟计算机中用以实现数学运算,因而得名“运算放大器”。
通俗来说,运算放大器就像一个“转换器”或者“处理器”,能够把输入的信号按照一定的规则和算法进行放大、缩小、相加、相减等处理,并将结果输出。
它广泛应用于各种电子设备中,例如音响设备、通信设备、传感器等等。
通过使用运算放大器,人们可以更好地控制和调节电子设备的性能和参数,使其满足各种不同的需求。
具体来说,运算放大器的作用有很多种,例如:
1.放大信号:运算放大器可以将输入的微弱信号放大成较大的
信号,使其能够满足后续电路的需求。
2.比较信号:将两个信号进行比较,输出一个二进制信号(例
如高电平或低电平),类似于一个比较器。
3.积分和微分:运算放大器可以对输入的信号进行积分和微分
运算,输出一个与输入信号成比例的时间函数。
4.滤波:通过对输入信号进行滤波处理,可以滤除不必要的噪
声和干扰,提取出有用的信号成分。
5.振荡和调制:运算放大器可以用于产生振荡信号和调制信号,
用于各种频率合成和调制解调的应用。
总之,运算放大器是一种非常重要的电子元件,在各种电子设备和系统中得到了广泛的应用。
通过了解和掌握运算放大器的原理和作用,人们可以更好地设计和应用各种电子系统,提高其性能和稳定性。
运算放大器电路 比较器和正反馈比较器:开环结构如图1的电路所示,基本比较器电路是一个开环运算放大电路。
开环增益A 是运算放大器的一个重要特征,我们假定输出电压的两个极值为V 0V DD 和V EE ,输出电压可以表达为0(V A V V )+−=− (1.1)这里V 和V 分别代表同相端和反相端电压。
+−图1 基本同相比较器如图1中的电路,,。
当in V V +=ref V V −=0ref V =,对于的电压传输特性如图2所示。
0V in V图2 同相比较器的电压转换特性当,in V v >δ+0DD V V =;当,in V v <δ-0EE V V =。
v δ+和的值和开环增益v δ-A 的倒数成比例关系。
DDV v A =δ+ EE Vv A=δ+(1.2)运放线性区的范围为:,超出这个范围,运放工作在饱和区。
in v V v <<δ-δ+对于一个A 200000=、、10DD V V =10EE V V =−的实际运放,是一个非常小的电压。
因此,运放很容易就趋向饱和。
50v +−=δ+,-uV当,对于的电压传输特性如图3所示。
ref V 0>0V inV图3 参考电压不为零时的同相比较器的电压传输特性这里特性曲线向右移动,运放工作在线性段时的范围和以前一样,饱和电压还是ref V in V DD V 和。
EE V由于A 的值很大,电压范围[很小,假定开环增益为无限大,则不存在线性区。
图3的传输特性将变成图4所示,从图中我们能看到当电压在从一个饱和区域到另一个饱和区的跳变。
]v v δ-δ+,ref V图4 理想比较器如图5所示,比较器也可以采用反相输入的形式,输入电压接在同相端,参考电压接在反相端。
图5 反相比较器由于,相应的电压转换特性曲线如图6所示。
0(ref in V A V V =−)图6另外一种反相比较器的结构和它的电压转换特性如图7(所示。