運(yùn)算放大器(簡(jiǎn)稱(chēng)op amp)基本上是一種電壓放大設(shè)備，設(shè)計(jì)用于在其輸入/輸出端子之間與電容器和電阻器等組件一起使用，或者只是具有多個(gè)端子的線性集成電路(IC)。在電子學(xué)中，實(shí)際運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)電壓增益非常大，可以看出開(kāi)環(huán)增益無(wú)窮大、輸入電阻無(wú)窮大、輸出電阻為零的差分放大器。此外，它還具有正負(fù)輸入，允許使用反饋的電路實(shí)現(xiàn)廣泛的功能。下面介紹幾種基本電路：
1.同相放大器電路
同相放大器是一種運(yùn)算放大器電路配置，可產(chǎn)生放大的輸出信號(hào)。它提供高輸入阻抗以及使用運(yùn)算放大器獲得的所有優(yōu)勢(shì)。電路圖如圖1所示：
特征：
①能獲得高輸入阻抗
②正相輸出可用于自舉
③反向側(cè)的輸入端口可用于其他目的
④比例系數(shù)為(1+Rf/Rs)
圖1 同相放大器電路
2.反相放大器電路
反相放大器(也稱(chēng)為反相運(yùn)算放大器或反相運(yùn)算放大器)是一種運(yùn)算放大器電路，它產(chǎn)生的輸出與其輸入相差 180 度。來(lái)輸入信號(hào)。在圖2中，兩個(gè)外部電阻器用于創(chuàng)建反饋電路并在放大器兩端形成閉環(huán)電路。
特征：
①降低輸入阻抗或保持一定值
②可作為電流輸入型使用
③虛擬短路點(diǎn)在一定電位上產(chǎn)生
④正相輸入端口空閑
⑤如果信號(hào)源阻抗低，更易獲得滿(mǎn)意的S/N
⑥比例系數(shù)(即放大倍數(shù))為-Rf/R
圖2 反相放大器電路
運(yùn)算放大器作為加法器 通過(guò)將更多輸入連接到反相運(yùn)算放大器，可以構(gòu)成加法器電路。加法放大器的電路圖如圖3所示。
圖3 運(yùn)算放大器作為加法器
3.差分放大器
差分放大器是一種具有兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出的模擬電路，其輸出理想地與兩個(gè)電壓之間的差成正比。這是一個(gè)非常有用的運(yùn)算放大器電路，通過(guò)添加更多與輸入電阻并聯(lián)的電阻，如圖4所示。
特點(diǎn):
①可以增大最大輸出壓擺。
②差分工作模式，能很好抑制環(huán)境噪聲(如電源噪聲)，即所謂的共模抑制。
③具有偏置電路簡(jiǎn)單
④線性度高
圖4 差分放大器
4.復(fù)合放大器
復(fù)合放大器被稱(chēng)為多個(gè)運(yùn)算放大器的組合，這些運(yùn)算放大器與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)反饋回路級(jí)聯(lián)在一起。這些反饋回路本質(zhì)上是負(fù)的，因此它們也被稱(chēng)為嵌套反饋放大器。負(fù)反饋有助于減少輸出的波動(dòng)。這些波動(dòng)可能由于輸入的變化或外部干擾而發(fā)生。系統(tǒng)輸出的某些功能被輸入到輸入，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。如圖5所示。
圖5 復(fù)合放大器
電路中的電阻一般選擇在K歐姆級(jí)別，電阻的比值影響增益和偏置，另外，運(yùn)放的供電電流、頻率響應(yīng)和容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力決定了它們?cè)陔娐分械木唧w值。如果用于高頻電路，需要降低電阻以獲得更好的高頻響應(yīng)，但會(huì)增加輸入偏置電流，從而增加電源的電流。
以上就是運(yùn)算放大器的基本電路介紹了。理想的運(yùn)算放大器不使用電源，具有無(wú)限的輸入阻抗、無(wú)限的增益帶寬和壓擺率、無(wú)輸入偏置電流和輸入失調(diào)。它們具有無(wú)限的電壓合規(guī)性。而實(shí)用的運(yùn)算放大器會(huì)消耗一些功率、具有非常高的輸入阻抗、有限的增益帶寬和有限的壓擺率、一些輸入偏置電流和輸入失調(diào)電壓。電壓順應(yīng)性受到電源軌的限制，或者通常更少。
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