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運(yùn)算放大器操作原理
點(diǎn)擊次數(shù):651 更新時(shí)間:2017-08-02

運(yùn)算放大器具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,如圖1-1所示,其中標(biāo)有“+”號(hào)的輸入端為“同相輸入端”而不能叫做正端),另一只標(biāo)有“一”號(hào)的輸入端為“反相輸入端”同樣也不能叫做負(fù)端,如果先后分別從這兩個(gè)輸入端輸入同樣的信號(hào),則在輸出端會(huì)得到電壓相同但極性相反的輸出信號(hào):輸出端輸出的信號(hào)與同相輸人端的信號(hào)同相,而與反相輸入端的信號(hào)反相。
運(yùn)算放大器所接的電源可以是單電源的,也可以是雙電源的,如圖1-2所示。運(yùn)算放大器有一些非常有意思的特性,靈活應(yīng)用這些特性可以獲得很多*的用途,總的來說,這些特性可以綜合為兩條:
1、運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為無窮大。
2、運(yùn)算放大器的輸入電阻為無窮大,輸出電阻為零。
現(xiàn)在我們來簡(jiǎn)單地看看由于上面的兩個(gè)特性可以得到一些什么樣的結(jié)論。
首先,運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為無窮大,所以只要它的輸入端的輸入電壓不為零,輸出端就會(huì)有與正的或負(fù)的電源一樣高的輸出電壓本來應(yīng)該是無窮高的輸出電壓,但受到電源電壓的限制。準(zhǔn)確地說,如果同相輸入端輸入的電壓比反相輸入端輸入的電壓高,哪怕只高極小的一點(diǎn),運(yùn)算放大器的輸出端就會(huì)輸出一個(gè)與正電源電壓相同的電壓;反之,如果反相輸入端輸入的電壓比同相輸人端輸入的電壓高,運(yùn)算放大器的輸出端就會(huì)輸出一個(gè)與負(fù)電源電壓相同的電壓(如果運(yùn)算放大器用的是單電源,則輸出電壓為零)。
其次,由于放大倍數(shù)為無窮大,所以不能將運(yùn)算放大器直接用來做放大器用,必須要將輸出的信號(hào)反饋到反相輸入端(稱為負(fù)反饋)來降低它的放大倍數(shù)。如圖1-3所示,R1的作用就是將輸出的信號(hào)返回到運(yùn)算放大器的反相輸入端,由于反相輸入端與輸出的電壓是相反的,所以會(huì)減小電路的放大倍數(shù),是一個(gè)負(fù)反饋電路,電阻Rf也叫做負(fù)反饋電阻。
還有,由于運(yùn)算放大器的輸入為無窮大,所以運(yùn)算放大器的輸入端是沒有電流輸入的——它只接受電壓。同樣,如果我們想象在運(yùn)算放大器的同相輸入端與反相輸入端之間是一只無窮大的電阻,那么加在這個(gè)電阻兩端的電壓是不能形成電流的,沒有電流,根據(jù)歐姆定律,電阻兩端就不會(huì)有電壓,所以我們又可以認(rèn)為在運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸人端電壓是相同的(電壓在這種情況就有點(diǎn)像用導(dǎo)線將兩個(gè)輸入端短路,所以我們又將這種現(xiàn)象叫做“虛短”)。

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