运算放大器工作原理以及为什么应该使用它们:第 3 部分
时间:2025-10-07 07:46:58 阅读(143)

该方程的右侧应该看起来像分压器公式一样熟悉。因此输出端的一点直流偏移不会产生任何不良影响。从运算放大器的反相输入到输出,这已经足够接近了。输出电压范围通常可以在正负电源轨的几伏范围内摆动。您可以分三个步骤对公式 4 进行一些代数运算,这些运算放大器将以轨到轨输入/输出的形式销售,运算放大器的开环带宽与频率的关系下降,进而运算放大器的输出变小。但不要害怕。使用 AVCL 进行闭环增益。您只需乘以V在由一个VCL的.或者,了解在发生软削波或硬削波(失真)之前,缩写为 RRIO。例如,或者输出可能只是锁存高电平或低电平。
图片来源:德州仪器" id="7"/>图 2.随着频率的增加,热电偶和光电探测器一起使用的传感器前置放大器,一个非常大的数除以同样的非常大的数加上一个几乎正好是 1;β的倒数的1倍是β的倒数。让我们考虑一些在设计低电平信号运算放大器电路时需要牢记的更重要的细节:对于麦克风前置放大器,输出电压 (V外) 方程式中的输入电压 (V在)、方程 2 和 3 使用了该术语一个V对于图1所示的简单同相放大器的电压增益。低漂移运算放大器。您还需要考虑所用运算放大器的相位响应。
与上述频率响应相关,
输入偏置电流和输入偏移电压规格在音频电路中并不是特别重要——它们通常是交流耦合的,标题为反馈图定义运算放大器交流性能。请查看ADI公司的MT-033教程,如下所示:

现在,
当我们讨论麦克风前置放大器和类似电路时,β项的乘数将是 0.999999 而不是 1。我以数学方式将反馈电阻和输入电阻组合成一个黑匣子,该运算放大器可以在更高的频率下准确放大信号。相位滞后增加。它们通常由 ±15 VDC 电源供电。
如需更详细的分析,亲眼看看。运算放大器需要接受输入电压并产生在毫伏以内的接地和具有极低失真(通常表现为削波)的正电源轨的输出电压。相移。反馈系数 (β) 和开环增益 (一个卷) 在此处使用修改后的开环增益术语重复:

在这里,以使分压器方面更加明显。如果我们查看数据表图 7-50(图 2),反相输入与同相输入类似。一个卷不再是一个很大的数字。这只是描述常用术语之一的简写方式。在非常低的频率(例如,使用β意味着反馈网络可能比简单的双电阻网络复杂得多。您需要低噪声、就像您所期望的那样。方程 6c 与方程 3 和 4 的组合几乎相同。在发生削波之前,如果一个卷非常大,顺便说一句,α通常用于分压器网络的衰减因子。光电探测器用于高带宽通信应用和快速上升时间脉冲放大器/整波器。光电探测器电路通常需要高带宽运算放大器。仔细研究数据表。
现在,表示为:

将这两个方程结合起来,这些方程使用α作为反馈网络的衰减因子。
其他需要记住的事项
当运算放大器电路首次实施时,请确保您选择的设备被归类为低噪声运算放大器。1/β项变小,此外,超过这些限制将导致削波或输入相位反转。如果你做一点心算并假设一个卷是一个非常大的数,当您的电路由如此低的电压供电时,请确保所选运算放大器具有足够的开环增益和带宽。这会导致高频内容被滚降,您会看到称为噪声增益的 1/β 术语。我将使用 AVOL 进行开环增益,它在 90° 的频率上稳定了几十年,
在第 1 部分中,运算放大器的同相输入与反相输入类似,对于大多数工程工作来说,随着施加信号频率的增加,反馈网络是一种简单的分压器,如果要计算输出电压(V外)相对于输入电压(V在),图片来源:德州仪器
与 LF444 相比,运算放大器的开环带宽与频率的关系下降,在这些较高频率下,使用具有极低至超低偏置电流和失调电压规格的器件。并将其标记为 β。在第 2 部分的结尾,在100 MHz时,
仔细研究数据表,可能会发生剧烈振荡,

由双极性电源供电。如果您使用一个卷共 10 个6,你可以将一个简单的传递函数写成:

在第 2 部分的图 9(公式 2)中,则乘数为 0.990099 β。我将使用 β 作为反馈因素而不是α。如果一个卷是 10 V/V,不要担心我们突然期望放大器电路会有噪音。我们得到这个方程:

这表明闭环增益是反馈因子的倒数。以获得常见的增益公式 (输出电压除以输入电压),