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常见模拟电路之运放电路的详细解析

2020年03月06日 21:08 次阅读

(文章来源:凡亿教育)
       运放是运算放大器的简称。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。

运放(operational amplifier,简称OPA)能对信号进行数学运算的放大电路。它曾是模拟计算机的基础部件,因而得名。采用集成电路工艺制做的运算放大器,除保持了原有的很高的增益和输入阻抗的特点之外,还具有精巧、廉价和可灵活使用等优点,因而在有源滤波器开关电容电路、数-模和模-数转换器、直流信号放大、波形的产生和变换,以及信号处理等方面得到十分广泛的应用。

内部构造集成运算放大器(以后简称集成运放)是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。它的类型很多,电路也不一样,但结构具有共同之处。

图中输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差动放大电路,利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能,它的两个输人端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。

常见模拟电路之运放电路的详细解析

电压放大级的主要作用是提高电压增益,它可由一级或多级放大电路组成。输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器构成,以降低输出电阻,提高带负载能力。偏置电路是为各级提供合适的工作电流。此外还有一些辅助环节。如电平移动电路,过载保护电路以及高频补偿电路等。

原理图解如图2,运算放大器的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。

流过R1的电流I1=(Vi-V-)/R1……a流过R2的电流I2=(V--Vout)/R2……bV-=V+=0……cI1=I2……d求解上面的初中代数方程得Vout=(-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
       (责任编辑:fqj)

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