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运算放大器的特征

2016年4月8日经过唐纳德克拉姆克

操作AMP(OP-AMP)如此信誉的原因之一是因为它的多功能性。在本文中,您将看到几乎可以使用OP-AMP完成任何内容。这也非常值得注于,该集成电路具有许多特征,这些特征方法是认为是理想的。

该集成电路具有多种特征,这些特征方法接近被认为是理想的。

理想的运算放大器

通过具有接近理想的特性的操作放大器,使用IC运算放大器设计和构建电路是相当容易的。同样重要的是,OP-AMP电路组件可以以预测的理论水平执行。本文将介绍含有运算放大器的分析电路,如何使用这些OP-AMPS设计放大器,以及重要的非侵害运算放大器的特点

支持信息

OP-AMP有三个终端:两个输入端子和一个输出端子。下图,图1.1示出了本文讨论的OP-AMP的符号。OP-AMP,1和2的左侧的两个端子是两个输入端子,并且在右侧,端子3是输出端子。为了操作放大器,需要连接到直流电源。一般而言,大多数集成电路OP-AMPS不需要一个,而不是两个直流电源,如图1.2所示。这两个端子4和5连接到正电压源V.CC.和负电压源VEE., 分别。图1.2(b)显示了具有共同的地源的电池作为电池的直流电源。两个直流电源连接到的地面源实际上只是两个电源的公共端子。有趣的是,这是因为OP-AMP包上的一个终端没有物理连接到地面。为简单起见,不会说明OP-AMP电源。

图1.1 OP-AMP符号

图1.2 OP-AMP与直流电源的连接

除了到目前为止讨论的五个终端之外,OP-AMP可以具有用于特定目的的其他终端。这种目的可能是用于频率补偿和负反馈或偏移空调,其减少了可以放大的小型偏移。

介绍理想运算放大器的特性

看着OP-AMP内部电路的实际功能,我们认为它旨在确定直接施加到两个输入端子的电压信号之间的差异(V的差异2- V.1)。找到此数量后,它将乘以数字一种,然后,电压就产生了这一项一种(V.2- v1)。从此OUT,当电压在终端上称为时,它意味着该各个终端和地之间的电压;因此V.1是端子1和地之间施加的电压。

一个理想的运放不应该产生任何输入电流;也就是说,进入端子1的电流和进入端子2的信号都是零。这就是说,理想运放的输入阻抗应该是无穷大的。

现在关注输出端子,它应该作用,好像它是理想电压源的端子。简单地,终端3和地面的电压始终等于一种(V.2- V.1),并且独立于可以从第三终端绘制到负载阻抗的电流。

综上所述,图1.3给出了运放的模型。看看这个模型,可以看到输出终端有与v相同的符号2但v的相反标志1。考虑到这一点,输入端子被称为反相输入端子,由“ - ”符号表示,而输入端子2称为非变形输入端子,并且由“+”标志表示。

如前所述,OP-AMP旨在感知一个区别在电压信号之间并将忽略两个输入的任何给定信号。这意味着什么,如果是v1= V.2= 1 V,然后输出将相应地(理想)为零。这种现象也被称为称为共模抑制的内容。这也可以说明为零共模增益,或类似地,无限的共模抑制。目前,我们可以说OP-AMP是一个差分输入,单端输出放大器,后者术语与该运算放大器的输出位于地面和端子3之间的事实有关。

图1.3理想op-amp的电路模型

术语A,就是我们所说的微分增益。我们知道是这样的,因为当不同的信号被加到两个输入端1和2时,运算放大器的期望增益就是这样的。另一个与此相关的名称是开环增益。这种增益可以在IC运放中不使用反馈时获得。通常,开环增益趋向于有一个异常高的值;一个理想的运放实际上具有无限的开环增益。

值得注意OP-AMPS的一个特征是直流放大器或直接耦合,其代表直流或直流电,因为它放大了频率接近零的信号。考虑到Op-AMPS是直接耦合的IC,它们更通用,允许我们在许多更重要的应用程序中使用它们。然而,直接耦合可能导致稍后将讨论的一些严重问题。

转移到带宽,理想的Op-AMP获得了增益一种这将保持恒定的零频率,并且一直到无限频率。换句话说,理想的放大器可以放大任何频率的信号,其增益允许它们具有无限带宽。到目前为止,已经讨论了理想的Op-AMP的所有特征和性质,除了一个:一个理想的Op-AMP的增益,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,也应该具有大而无限的值,理想地说。但是,这带来了一个好问题:如果有无限值的增益,如何在任何应用程序中使用op-amp?这可以是相当简单的,因为Op-amp将在几乎每个应用程序中都不在开路配置中不仅仅是在开环配置中使用。在下图中,我将讨论如何通过应用反馈来完成或关闭OP-AMP周围的环路来播放其他组件。

总结

截至目前,我们已经讨论了由于其多功能性,以及理想运算放大器的特性和功能,运算放大器如何如此流行。总而言之,理想的OP-AMP的特征如下:

  • 由于OP-AMP内部的理想增益,无限带宽
  • 无限的开环增益
  • 无限或零共模增益
  • 输入阻抗无限值
  • 输出阻抗为零

您现在应该知道op-amp是什么,以及在理想的运算放大器中寻找什么。在即将到来的文章中,我们将在我们离开的地方拿起;我们将介绍和解释这两个不同类型的电压增益以及用于反转信号输入的OP-AMP的反相配置,以具有反相输出增益。我们还将进一步进入闭环增益以及OP-AMPS如何单独使用组件。最后,文章将讨论对OP-AMP的反相配置的分析以及有限开环增益的效果。如果您有任何疑问或意见,请在下面留下它们!

下一篇文章串联:放大器的反相配置

1条评论
  • dzethmayr 2016年5月14日

    我对模拟计算感兴趣,特别是签署的补充。我有一个XFER函数要求,现在,根据参数的代数迹象,在两部分完成,然后模拟开关根据其中一个args上的比较器转向结果。想要用单个统一的签名附加传递函数替换所有这些。可能是一个非反相求和的初始AMP,零在供应轨道之间建立某处。直观地,一个单独的2 restist分压器,在它们之间采用“零”并在V分频器反馈电阻网的远端(在反相交叉点设置增益),我们通常会看到VEE,V-或地面?

    像。 回复