资料介绍
运放的电压追随电路,如图 1 所示,利用虚短、虚断,一眼看上去简单明了,没有什么太多内容需要注意,那你可能就大错特错了。理解好运放的电压追随电路,对于理解运放同相、反相、差分、以及各种各样的运放的电路,都有很大的帮助。
电压追随电路分析
如果我们连接运放的输出到它的反相输入端,然后在同相输入端施加一个电压信号,我们会发现运放的输出电压会很好的追随着输入电压。假设初始状态运放的输入、输出电压都为 0V,然后当 Vin 从 0V 开始增加的时候,Vout 也会增加,而且是往正电压的方向增加。这是因为假设 Vin 突然增大,Vout 还没有响应依然是 0V 的时候,Ve=Vin-Vout 是大于 0 的,所以乘上运放的开环增益,Vout=Ve*A,使得运放的输出 Vout 开始往正电压的方向增加。当随着 Vout 增加的时候,输出电压被反馈回到反相输入端,然后会减小运放两个输入端之间的压差,也就是 Ve 会减小,在同样的开环增益的情况下,Vout 自然会降低。最终的结果就是,无论输入是多大的输入电压(当然是在运放的输入电压范围内),运放始终会输出一个十分接近 Vin 的电压,但是这个输出电压 Vout 是刚好低于 Vin 的,以保证的运放两个输入端之间有足够的电压差 Ve,来维持运放的输出,也就是 Vout=Ve*A。
运放电路中的负反馈
这个电路很快就会达到一个稳定状态,输出电压的幅值会很准确的维持运放两个输入端之间的压差,这个压差 Ve 反过来会产生准确的运放输出电压的幅值。将运放的输出与运放的反相输入端连接起来,这样的方式被称为负反馈,这是使系统达到自稳定的关键。这不仅仅适用于运放,同样适用于任何常见的动态系统。这种稳定使得运放具备工作在线性模式的能力,而不是仅仅处于饱和的状态,全“开”或者全“关”,就像它被用于没有任何负反馈的比较器一样。
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