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【知識點】運算放大器電工作原理

2021-11-25
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運算放大器電工作原理如下：

運放有兩個輸入端 a（反相輸入端），b（同相輸入端）和一個輸出端 o。也分別被稱為倒向輸入端非倒向輸入端和輸出端。當電壓 U- 加在 a 端和公共端（公共端是電壓為零的點，它相當于電路中的參考結點。）之間，且其實際方向從 a 端高于公共端時，輸出電壓 U 實際方向則自公共端指向 o 端，即兩者的方向正好相反。當輸入電壓 U+加在 b 端和公共端之間，U 與 U+兩者的實際方向相對公共端恰好相同。為了區別起見，a 端和 b 端分別用"-"和"+"號標出，但不要將它們誤認為電壓參考方向的正負極性。電壓的正負極性應另外標出或用箭頭表示。反轉放大器和非反轉放大器如下圖：

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一般可將運放簡單地視為：具有一個信號輸出端口（Out）和同相、反相兩個高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運放制作同相、反相及差分放大器。?

運放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對于雙電源供電運放，其輸出可在零電壓兩側變化，在差動輸入電壓為零時輸出也可置零。采用單電源供電的運放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。

運放的輸入電位通常要求高于負電源某一數值，而低于正電源某一數值。經過特殊設計的運放可以允許輸入電位在從負電源到正電源的整個區間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負電源也被允許。這種運放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運算放大器。

運算放大器的輸出信號與兩個輸入端的信號電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運放的低頻開環增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的輸入信號電壓，E2 是反相端的輸入信號電壓。

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