分割反馈的类比

第8章 - 运算放大器

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有益的比喻了解分开反馈放大器电路是机械杆的,具有表示输入和输出电压的变化的相对运动,以及表示接地点的位置,真实或虚拟的支点(枢轴点)。

举例:以下非行程op-amp.电路。我们从先前部分知道,非变速器放大器配置的电压增益永远不会小于Unity(1)。如果我们在放大器示意图旁边绘制杠杆图,则使用支点和杠杆端部代表电阻值之间的距离,杠杆的运动将在放大器的输入和输出端子处表示电压的变化:

物理学家称这种类型的杠杆,用资产量和输出(负载)之间应用的输入力(努力),a三类杠杆。其特征在于输出位移(运动),其至少与输入位移一样大于输入位移 - 至少1的“增益” - 并且在相同方向上。将正输入电压应用于该运算放大器电路类似于使杠杆上的“输入”点位于向上移动:


由于杠杆的位移放大特性,“输出”点将移动两倍,即“输入”点,以及在相同方向上。在电子电路中,输出电压将等于输入的两倍,极性相同。应用负输入电压类似于从其水平的“零”位置向下移动杠杆,导致扩增的输出位移也为负:

如果我们改变电阻比r2/ R.1,我们更改OP-AMP电路的增益。在杠杆术语中,这意味着将输入点相对于支点和杠杆端移动,类似地改变机器的位移“增益”:

现在,任何输入信号将被四个倍数放大,而不是两个因子:


也可以使用杠杆类比进行建模反相运算放大器电路。通过反相配置,反馈分压器的接地点是OP-AMP的反相输入,其中输入到左侧和右侧的输出。这是机械相同的一流从输出(负载)的压力(努力)在支点的相对侧的杠杆(努力):

等价值电阻器(支点两侧上的相等长度的杠杆),输出电压(位移)将幅度相等(位移),而是相反的极性(方向)。正输入导致负输出:

改变电阻率r2/ R.1改变放大器电路的增益,正如改变杠杆上的支点位置改变其机械位移“增益”。考虑以下示例,其中r2r是r的两倍1


与之反相放大器但是,配置少于1,就像一流的杠杆一样。逆转R.2和R.1值类似于将支点移动到杠杆上的互补位置:从输出端的三分之一。在那里,输出位移将是输入位移的一半: