運(yùn)算放大器電工作原理如下:
運(yùn)放有兩個(gè)輸入端 a(反相輸入端),b(同相輸入端)和一個(gè)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(dāng)電壓 U- 加在 a 端和公共端(公共端是電壓為零的點(diǎn),它相當(dāng)于電路中的參考結(jié)點(diǎn)。)之間,且其實(shí)際方向從 a 端高于公共端時(shí),輸出電壓 U 實(shí)際方向則自公共端指向 o 端,即兩者的方向正好相反。當(dāng)輸入電壓 U+加在 b 端和公共端之間,U 與 U+兩者的實(shí)際方向相對(duì)公共端恰好相同。為了區(qū)別起見,a 端和 b 端分別用"-"和"+"號(hào)標(biāo)出,但不要將它們誤認(rèn)為電壓參考方向的正負(fù)極性。電壓的正負(fù)極性應(yīng)另外標(biāo)出或用箭頭表示。反轉(zhuǎn)放大器和非反轉(zhuǎn)放大器如下圖:
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一般可將運(yùn)放簡(jiǎn)單地視為:具有一個(gè)信號(hào)輸出端口(Out)和同相、反相兩個(gè)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(yùn)放制作同相、反相及差分放大器。?
運(yùn)放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對(duì)于雙電源供電運(yùn)放,其輸出可在零電壓兩側(cè)變化,在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放,輸出在電源與地之間的某一范圍變化。
運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值,而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化,甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌(rail-to-rail)輸入運(yùn)算放大器。
運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比,在音頻段有:輸出電壓=A0(E1-E2),其中,A0 是運(yùn)放的低頻開環(huán)增益(如 100dB,即 100000 倍),E1 是同相端的輸入信號(hào)電壓,E2 是反相端的輸入信號(hào)電壓。
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