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文檔簡介

Word運(yùn)算放大器的基本概念和常見電路一、基本概念

（運(yùn)算放大器）簡稱運(yùn)放，是一種（模擬）電路實現(xiàn)的（集成電路），可以對（信號）進(jìn)行很高倍數(shù)的放大。一般有正相輸入端、反相輸入端、輸出端口、正（電源）、負(fù)電源等接口。

運(yùn)放可工作在飽和區(qū)、放大區(qū)，其中放大區(qū)極其陡峭，因為運(yùn)放的放大倍數(shù)非常大，可能數(shù)萬倍以上。實際運(yùn)用中會引入負(fù)反饋。

1.一些端口介紹

正相輸入端Vp

反相輸入端Vn

Vcc正電源

Vee負(fù)電源

Vout輸出端口

2.虛短的概念

當(dāng)引入深度負(fù)反饋時，在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上并沒有短接，所以稱為“虛短”。

3.虛斷

在理想情況下，輸入斷電阻極大，流入運(yùn)放的（電流）近仿為零，可以近似看為斷路狀態(tài)。

二、常見電路

1.（比較器）

運(yùn)算放大器比較簡單的應(yīng)用就是比較器。

當(dāng)正相輸入端電壓高于反相輸入端電壓時，輸出正電源電壓;

當(dāng)反相輸入端電壓高于正相輸入端電壓時，輸出負(fù)電源電壓。

實際情況中輸出電壓達(dá)不到電源最大值，會略低一點。

(1)實驗電路

(2)（仿真）輸出波形

上圖中很陡峭的那個區(qū)域，是運(yùn)放工作在放大區(qū)的區(qū)域。

2.反相（放大器）

引入負(fù)反饋后，運(yùn)放可以工作在放大區(qū)。

(1)（電路原理）圖

(2)（電路分析）

從虛斷特性推導(dǎo)出Ip=In=0

由Ip=0推導(dǎo)出R2上沒有電壓=>Up=0

由于負(fù)反饋電路，存在虛短特性，=>Un=Up=0

可推導(dǎo)出

進(jìn)一步推導(dǎo)出

即輸出和輸入是反相放大關(guān)系。

(3)仿真結(jié)果

3.反向求和電路

(1)原理圖

(2)計算公式

(3)仿真結(jié)果

代入上面公式，可得峰值電壓-3V~+3V，（示波器）顯示如下：

加法器的一個應(yīng)用場景是混音器，多種音頻信號通過加法器連接在一起，經(jīng)過放大后輸出。

4.同相比例放大電路

(1)電路

這里R1=R2=R

(2)公式

(3)仿真

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