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运放电路知识点

发布时间:2020-11-27 发布时间:
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运算放大器,简称运放,运放组成的电路千变万化,多种多样,是模拟电路必须掌握的重点内容。进行运放工作原理分析时,如果不掌握运放的核心,往往会令人头疼,不知所措。“虚短”和“虚断”这两个概念在模电教材里都有介绍,在所有运放电路分析当中都非常实用,但是要想把它运用到炉火纯青的地步,需要较深的功底。

(1)虚短,虚短是指运放同相输入端和反相输入端近似看作短路,但实际并没有短接,所以称为“虚短”, “虚短”即运放正负输入端的电压(电位)相等。

(2)虚断,运放输入端的阻抗很大,流入的电流非常小,不足1uA,所以用于计算时可以近似地把运放输入端看作“开路”,所以称之为“虚断”。“虚断”指的是运放正负输入端的电流为零。

分析运放电路的工作原理时,紧扣“虚短”和“虚断”两个概念,再结合电路原理进行计算即可,非常方便,不需要记什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器、差分输入等计算公式。

下面举例进行分析:(1)反向放大器:

图1是反相放大器,①由“虚短”概念得出V+=V-;②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,则I1=I2。

因为V+=0,所以V-=0,那么R1的电流I1=(Vi - V-)/R1,R2的电流I2=(V- -Vout)/R2,由I1=I2得出(Vi - V-)/R1=(V- -Vout)/R2,化简之后为:Vout = (-R2/R1)*Vi,这不就是反相放大器的公式嘛。

(2)同相放大器:

由图2,①根据“虚短”得出Vi=V-;②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,即得I1=I2。

I1=(Vi-0)/R2;I2=(Vout- Vi)/R1,所以(Vi-0)/R2=( Vout- Vi)/R1,化简得Vout=Vi*(R1+R2)/R2。

(3)加法器电路:

图3为反相加法器电路,同理①根据“虚短”得出V+=V-=0;

②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,即R3的电流等于R1与R2电流之和,(V- –Vout)/R3=(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2,由于V+=V-=0,则–Vout/R3= V1/R1+V2/R2,若取电阻R1=R2=R3,则Vout=-(V1+V2)。


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