工程师目前可以访问数千种不同的运放芯片。用“运放”这个术语来识别所有这些器件有点误导,因为实际上它们构成了不同的组件组。另一方面,运放一致地表现出各种基本特性,这样它们就代表了一个相当统一的组件类别。
在我们开始探索电的定义之前运算放大器的特点,我们需要了解为什么这些组件如此流行和有效。
简化的、理想的运放是一个三端器件。
左边的两个端子是输入端子,右边的端子是输出端子。请注意,输入端子有不同的标签:加号表示非反相输入端,负号表示反相输入端。
一个真正的运放需要至少5个端子-两个输入,一个输出,两个电源连接:
我们在画运算放大器时常常忽略电源端子,因为我们假定设备连接的电源电压能够在给定的应用环境中正常工作。然而,重要的是要记住运算放大器的输出电压范围受其电源电压的限制。
的理想化input-to-output典型运放的关系如下图所示:
尽管实际运算放大器中存在复杂的电路,但我们可以通过假设运算放大器是a型运算放大器,成功地执行许多基于运算放大器的设计任务压控电压源(理想)。控制电压为\[(V_{IN+} - V_{IN-})\],控制电压与VCVS产生的电压的比例系数为运算放大器的增益,用A表示:
\ [V_{出}= (V_{+}的-V_ {-}) \]
运算放大器有很高的增益,通常在\[10^5\]甚至\[10^6\]以上。在以后的视频中我们会看到,这种高增益(理想情况下是无限增益)是非常重要的——不是因为我们经常需要将信号的振幅增加5或6个数量级,而是因为将高增益与差分输入级相结合的放大器提供了一种方便的手段来利用与之相关的有益特性负面的反馈。
让我们看看上面所示的VCVS模型所隐含的一些额外特征。
视频显示:
“Pro-Tip
运放增益(A)通常是10^5到10^6 "
废话和误导。而不是:
运放增益(A)通常是一个(s) = G / s: (1 / s) * 2 *π* 10 ^ 5 (1 / s) * 2 *π* 10 ^ 6。
式中G为增益带宽乘积,单位为rad/sec。A是频率相关的!
几乎无处不在的“内部补偿”(60年-因为741型)运放类型的模型是一个积分器。通常A=∞被用于“理想”运放。(一个大常数)永远不会被使用