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如何通俗易懂的理解放大器?理解运算放大器

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:1524    更新时间:2021-12-26

运算放大器要求的功能有高输入电阻(阻抗)和低输出电阻。 在下图【电压控制电压源放大器模型】中,输入电压和输出电压的关系如以下公式所示。

电压控制电压源放大器模型

信号电压Vs是通过电阻分压由信号源电阻Rs和运算放大器的输入电阻Ri分压而得,因此衰减的信号被输入运算放大器。
但是,当Ri远远大于Rs(Ri=∞)时,公式的第1项可视作近似于1、Vs=Vi
关于以下第2项,放大了的输入电压AvVi被运算放大器的输出电阻Ro和负载电阻RL分压输出。
此时,当Ro远远小于RL(Ro=0)时,第2项可近似于1,信号可在不衰减的状态下输出。
这样的运算放大器被称为理想运算放大器。
一般希望运算放大器具有高输入电阻、低输出电阻,尽量设计为接近理想运算放大器的电路结构。

信号电压Vs是通过电阻分压由信号源电阻Rs和运算放大器的输入电阻Ri分压而得,因此衰减的信号被输入运算放大器。
但是,当Ri远远大于Rs(Ri=∞)时,公式的第1项可视作近似于1、Vs=Vi
关于以下第2项,放大了的输入电压AvVi被运算放大器的输出电阻Ro和负载电阻RL分压输出。
此时,当Ro远远小于RL(Ro=0)时,第2项可近似于1,信号可在不衰减的状态下输出。
这样的运算放大器被称为理想运算放大器。
一般希望运算放大器具有高输入电阻、低输出电阻,尽量设计为接近理想运算放大器的电路结构。

运算放大器按其放大率放大引脚间的电压差,因此输出电压表示如下。

当运算放大器的开放增益Av足够大时,可视为左边近似于0、Vs=VOUT
增益较低时,公式左边不可近似于0,这样,输出电压会发生误差。
之所以希望运算放大器有高开放增益,是因为通过该增益可尽量缩小输出电压误差。
高开放增益从其他角度来看,意味着应尽量减小+输入引脚和-输入引脚间的电位差。即,开放增益越大,VIN+=VIN-的关系成立的可能性就越大。该+输入引脚和-输入引脚的电位基本相等的关系被称为虚短、虚断或虚拟接地。
构成负反馈电路使用时,该关系成立,可利用虚拟接地的特性设计应用电路。


Tags:放大器,运算放大器  
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