運(yùn)用負(fù)反饋模型分析實(shí)際運(yùn)算放大器電路

1、運(yùn)用負(fù)反饋模型分析實(shí)際運(yùn)算放大器電路大多數(shù)運(yùn)算都是工作在深度負(fù)反饋狀態(tài)，我們?cè)诜治龃祟愲娐凡粫r(shí)采納的抱負(fù)化模型(即利用虛短虛斷技術(shù))，而實(shí)際上這種抱負(fù)化模型忽視了運(yùn)算放大器開環(huán)增益，輸入輸出的非抱負(fù)化給運(yùn)算放大器電路造成的影響。所以我們用一種越發(fā)近似的辦法一等效負(fù)反饋模型分析運(yùn)算放大器電路。2運(yùn)算放大器電路的等效負(fù)反饋模型分析圖1所示的同相放大器，這是一個(gè)典型的負(fù)反饋系統(tǒng)，將它等效成圖2所示的負(fù)反饋電路的基本結(jié)構(gòu)。其中為該放大器的前向增益，稱為該運(yùn)算放大器電路的開環(huán)增益。為該反饋網(wǎng)絡(luò)的增益，稱為該運(yùn)算放大器電路的反饋系數(shù)。為了求出b，除去所有輸入源，切斷運(yùn)算放大器并用它的輸入電阻rd和輸出電阻

2、r0代替，以保持相同的負(fù)載情況。然后，經(jīng)由r0外加一個(gè)測試源vt，3所示，求出跨在rd上的差值vd，則該式簡單收拾成現(xiàn)在來分析圖2的負(fù)反饋系統(tǒng)。按照控制理論學(xué)問可得該系統(tǒng)的閉環(huán)增益將式（1）代入式（3），并令rd ，r00得到抱負(fù)狀況 aideal=（r1+r2）/r1這與用抱負(fù)模型得出的結(jié)果是全都的。對(duì)于反相運(yùn)算放大器電路，可以用同樣的辦法求得反饋系數(shù)，并建立其負(fù)反饋電路模型(該模型與同相電路是不同的，由于輸入是加在同一個(gè)電路的不同點(diǎn)上)，從而得出a和aideal的值。3環(huán)路增益對(duì)運(yùn)算放大器電路閉環(huán)參數(shù)的影響定義環(huán)路增益t=，從式(2)知閉環(huán)增益可以被表示成下面具有深刻見解的形式：a=aid

3、eal (1(1+1t)由上式可知，我們?cè)谠O(shè)計(jì)運(yùn)算放大器電路時(shí)，應(yīng)使t越大越好。下面運(yùn)用成熟的運(yùn)算放大器模型來導(dǎo)出同相閉環(huán)輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。為了求出ri，在圖4中加測試v，求出該測試源的正端流出的i， 然后令ri=vi。求解得到：對(duì)于足夠大的a，可略去最后一項(xiàng)，又在一個(gè)細(xì)心設(shè)計(jì)好的電路中，r0參照?qǐng)D5，再次運(yùn)用測試電壓技術(shù)，同樣可以求得典型的rd是兆歐級(jí)甚至更大，r1和r2是千歐級(jí)，而r0是百歐級(jí)，因此r0r1，r0rd和r2rd可略去，得出對(duì)于反相結(jié)構(gòu)可用同樣的辦法求得輸入電阻跟輸出電阻，這里挺直給出近似表達(dá)式ri r1(rl為信號(hào)源與反相端之間的電阻)r0 r0(1+t)4環(huán)路增益對(duì)運(yùn)算放大器電路穩(wěn)定性的影響利用負(fù)反饋放大電路環(huán)路增益的頻率特性可以推斷電路閉環(huán)后是否產(chǎn)生自激振蕩，即電路是否穩(wěn)定。從圖2可以看出，在電路產(chǎn)生自激振蕩時(shí)，當(dāng)運(yùn)放電路環(huán)路增益的頻率特性t(f)滿足上述條件時(shí)，運(yùn)放電路就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。要使電路穩(wěn)定工作，必需消退產(chǎn)生自激振蕩的條件，此處不做深化探討。5結(jié)束語綜上所述，環(huán)路增益t在運(yùn)算放大器構(gòu)成的負(fù)反饋電路中起著核心的作用，對(duì)于給定的運(yùn)算放大器開環(huán)增益值，環(huán)路增益t越大，閉環(huán)參數(shù)越臨近抱負(fù)值，同時(shí)t的頻率特性還打算了一