目录
一、运放基础知识 (operational amplifier)
1.由来
2.用途
3.符号
4.内部结构编辑
5.虚短虚断
二、同相放大电路 (Non-inverting Amplifier)
三、反相放大电路 (Inverting Amplifier)
四、差分放大电路 (Difference Amplifier)
五、加法电路(addition)
六、积分电路 (Integral)
七、微分电路(differential)
八、电压跟随器 (Voltage follower)
一、运放基础知识 (operational amplifier)
1.由来
运算放大器名称的由来:模拟计算机时代,用于各种模拟量的快速计算,简写OPAMP,OPA。
组成:分立元件,或单芯片。
图示:
2.用途
- 加、减、乘、除法器
- 积分、微分器
- 电压跟随器
- 电压比较器
- 同向、反向放大器
- 差分放大器
- 滤波器
- 电流电压转换
- 精密电流源
- 可调参考电压源
- 正弦波、三角波及各种波形发生器
3.符号
同向输入端、反向输入端、输出口
电源:单电源,双电源
4.内部结构
- 第一级,差分放大电路 ,放大差模信号,抑制共模信号
- 第二级,高增益放大电路
- 第三级,互补输出电路,或推挽输出,提高输出功率,增加带负载能力
5.虚短虚断
基本定律:
- 开环放大公式
- 开环放大倍数(增益)超级大:Avo,10的五次方或10的六次方
- 输入阻抗超级大
- 输出阻抗超级小
负反馈:
- 虚短:两输入端短路
- 虚断:输入端与运放之间断路
二、同相放大电路 (Non-inverting Amplifier)
定义:
输入信号从运放的同相输入端接入
标准电路:
应用电路:
运放的系统电压比输出的最高电压高出2V以上
在反向端电压一定时,输出的波形与同相端相位相同
三、反相放大电路 (Inverting Amplifier)
定义:
输入信号从运放的反相输入端接入
标准电路
关键点:
- 负号表示相位相反,只有双电源供电时才有意义
- 在同相端电压一定时,输出的波形与反向端相位相反,想相同怎么办?
可以再加一个反向放大电路,放大倍数为一,只改变相位,放大倍数不变
四、差分放大电路 (Difference Amplifier)
定义:
两输入端同时输入信号
标准电路:
实际应用电路:
五、加法电路(addition)
六、积分电路 (Integral)
我们知道在电容上的电压等于其电流的积分,而电感上的电流等于其电压的积分。
然而,在集成电路中,电感显得过于庞大,所以,我们可以用电容接进反相端来代替电感。
在“虚短”“虚断”的条件下
满足Vo = -Vc
电容上的电压等于流过其电流的积分
考虑到输入信号还有时间,就可以得到定积分
七、微分电路(differential)
八、电压跟随器 (Voltage follower)
名称解释:
利用集成运算放大器设计成输入电压与输出电压相同的电路。
特点:
高输入阻抗、低输出阻抗、电压增益为1。
用途:
起缓冲、隔离、阻抗匹配,提高带负载能力。
关键词:
- 阻抗
- 输入阻抗(大)
- 输出阻抗(小)
标准电路:
应用电路:
信号是什么?
电压信号=电压源。
单片机的AD口对外部信号的阻抗要求?
通常进入AD引脚前的信号,如果有长导线引入 / 信号源极弱,需要加电压跟随器。
阻抗匹配,增加带负载能力。