记住这几个特性,运算放大器的使用不再难

导读

记得大学时学习模拟电子电路中关于运算放大器的使用,什么同相比例放大电路、反相比例放大电路、加法电路等,不同的结构和不同输入输出公式。当时没好好学,没有认真思考为什么这样,一味的死记硬背以应付考试。随着时间的流逝,记忆渐渐模糊,等到实际搭电路测试时发现输出电压和书上的结果完全不一样,(此处的原因说明省略100字)。最后经过现实的“洗礼”,发现运算放大器使用只要搞清楚以下几点,就不再难了,若有不对的地方,还请指正。

第一点:负反馈

这一点很重要,运算放大器电路必须要接成负反馈(实现比较器功能除外)的形式,说的直白一点就是运算放大器的输出端必须反馈至反相输入端。

_图1(a)负反馈接法

图1(b)正反馈接法_

第二点:虚断、虚短

1)运算放大器的输入阻抗很大,可视为开路,因此分析时可视为流入运算放大器引脚的电流为零,这就是虚断。

2)虚短就是运算放大器的正相输入端电压与反相输入端电压相等,即Vp=Vn。为什么会这样呢,如图2所示的电路,由于运入有虚断的特性,那么电阻R3上没有电流,因此Vp=Vi,当该电路刚通电时,Vo=0V,此时Vn=0V,因此运算放大器的净输入电压为Vp-Vn=Vi,由于运算放大器的开环放大倍数的存在,Vo开始升高,由于Vn=Vo*R2/(R2+R1),因此Vn也开始升高,从而导到净输入电压Vp-Vn变小,最终电路会达到一个平衡的状态,此时Vp=Vn,也就是虚短。

图2 同相放大电路

根据以上两点,运算放大电路的输入输出关系就可以写出来了,还时以图2所示的电路作为例子来说明,

根据虚断的特性,可以得出以下两个重要的特性

1)电阻R3上没有电流,即Vp=Vi

2)流过电阻R2的电流就是流过电阻R1的电流,即I1=I2,因此有

(1)

(2)

根据虚短的特性,Vn=Vp=Vi,因此有

(3)

式(3)就是该运算放大电路的输入输出公式。 到了这里,是不是就可以了?

答案是NO,还有一点需要注意,不然电路可能还是不能正常工作。那就是需要关注输出电压的大,即,第三点:输出电压不能超出范围。

第三点:输出电压不能超出范围

如何理解这一点呢?这里还是以同相放大电路为例,假设该电路的参数为: 运放的供电采用双电源供电,即电压是±5V R1=1K,R2=2K Vi=2V

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4