運(yùn)放是運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)稱,電路中我們也經(jīng)常會(huì)使用到運(yùn)放,運(yùn)放的主要功能就是放大,理論上理想運(yùn)放的放大倍數(shù)為無窮大。運(yùn)放的種類也分為很多種,比如我們常用的普通運(yùn)放LM324,精密運(yùn)放OP07,高輸入阻抗運(yùn)放TH082,低溫漂運(yùn)放,高帶寬運(yùn)放等等。
【資料圖】
一般運(yùn)放為雙電源供電,包含兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端口,輸入端稱為同向輸入端(V+)和反向輸入端(V-)。
要想了解運(yùn)放,必須要了解運(yùn)放的虛短虛斷。虛短是指運(yùn)放的輸入端V+和V-可視為電壓差很小,即近似相等:V _ = V + ,由于并沒有實(shí)際的物理連接,故我們稱其為虛短(以區(qū)別物理連接的短路),若其中一端接地,則另一端在必要時(shí),可認(rèn)為虛地。虛斷則是由于運(yùn)放是高阻抗器件,并且兩個(gè)輸入端電壓差很小,可以認(rèn)為兩個(gè)輸入端向運(yùn)放內(nèi)部流動(dòng)的電流數(shù)值為0,即I + = 0,I _ = 0 ,直觀感覺是兩個(gè)端口之間像斷開的,故稱為虛斷。在電路分析中,根據(jù)情形使用這兩個(gè)概念可以很方便的分析出電路的增益,輸入輸出阻抗等信息。
根據(jù)虛短虛斷,我們可以使用運(yùn)放搭建幾種常用的放大電路。
反向比例運(yùn)算放大電路:
根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析:
(Vin-V-)/R2=(V--Vout)/R3;V-=0V;得到Vout=-R3/R2;
同向比例運(yùn)算放大電路:
根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析:
(0-Vin)/R2=(Vin-Vout)/R3;得到:Vout=(1+R3/R2)*Vin;
差分放大電路:
根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析:
該放大電路的傳遞函數(shù)為:
Vout=(R4/(R3+R4))*((R1+R2)/R1)*V1-R2/R1*V2;
若R1=R3;R2=R4;則上式可以簡(jiǎn)化為:
Vout=(R2/R1)(V1-V2);
加法電路:
根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析:
(V1-0)/R1+(V2-0)/R2=(0-Vout)/R3; 得到:Vout/R3=-(V1/R1+V2/R2)
在R1=R2=R3的情況下:Vout=V1+V2;
審核編輯:湯梓紅
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