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運算放大器簡介。
放大器(或簡稱“運算放大器”)是一種具有非常高放大的電路單元。 運算放大器是一種包含多級放大電路的電子積體電路。 它們是輸入級、中間級、大級和偏置電路。
紅色、綠色和藍色級分別是輸入級、中間級和輸出級。 輸入級採用零漂抑制能力強的差分放大電路,中間級常採用極具爭議的共發射級放大電路,輸出級一般採用負載能力強的功率放大器電路,偏置電路的作用是為各級放大電路提供工作電壓。
放大器的兩個特點。
理想的運算放大器必須具備以下特性:
1.無限輸入阻抗 (zin= ) 理想的運算放大器輸入不允許任何電流流入,即上輸入訊號 v+ 和 v- 兩端的電流訊號始終為零,即輸入阻抗是無限的。
2.輸出阻抗接近零(zout=0):理想運算放大器的輸出是乙個完美的電壓源,放大器的輸出電壓始終是一定值,即輸出阻抗為零,而不管流向放大器負載的電流如何。
3.理想運算放大器的乙個重要特性是,輸入端的差分訊號在開環狀態下具有無限的電壓增益,這使得運算放大器非常適合採用負反饋配置的實際應用。
4.具有無限共模抑制比(cmrr=)的理想運算放大器只能響應v+和v-(差分訊號)處的電壓差,即只能放大v+v部分。 對於兩個輸入訊號(共模訊號)的同一部分,將被完全忽略。
什麼是差分訊號和共模訊號。 共模訊號:當雙端輸入時,兩個訊號相同。 差模訊號:雙端輸入時,兩個訊號之間的相位差為180度。
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運算放大器的工作原理是,對於雙電源供電的運算放大器,輸出可以在零電壓的兩側變化,當差分輸入電壓為零時,輸出也可以設定為零。 在單電源運算放大器中,輸出在電源和接地之間的一定範圍內變化。
運算放大器的輸入電位通常要求高於負電源的某個值和正電源的某個值。 運算放大器經過專門設計,允許輸入電位從負到正變化,甚至略高於正電源或略低於負電源。 該運算放大器稱為軌到軌輸入運算放大器。
運算放大器的輸出訊號與兩個輸入之間的訊號電壓差成正比,在音訊段有:輸出電壓=A0(E1-E2),其中A0為運算放大器的低頻開環增益(如100dB,即100000次),E1為反相端的輸入訊號電壓,E2為反相端的輸入訊號電壓。
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1. 開啟MultiSim。
2. 單擊選單欄上的“工具”選項。
3. 在彈出的子選單中,選擇“Circuit Wizard”。"運算放大器嚮導"選項。
4.在彈出的調整框中設定所需的引數,然後單擊“驗證”。
5.驗證完成後,點選點檔案尖峰構建電路。
6、施工完成後,可放在圖上,(如橋圖所示),即完成運算放大器的使用。
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1 運算放大器(opamp)。
整合運算放大器具有乙個同向輸入和乙個反向輸入端子,如下圖所示。
輸出電壓滿足關係,整合運算放大器的最終放大是差模訊號,在沒有反饋的情況下,電壓的放大是差模開環放大,這裡記錄下來,所以當運算放大器工作在最佳區域時,滿足整合運算放大器的電壓傳輸特性,如下圖所示;
在非線性區域工作時,即在飽和狀態下,輸出電壓為OR;
2 假設的短小和虛偽。
如前所述,整合運算放大器的開環放大非常大,通用運算放大器的開環電壓放大在80dB以上,但運算放大器的輸出電壓有限,一般在10V 14V,但運算放大器的差模輸入電壓小於1mV, 因此,輸入的兩端可以近似等電位,這相當於短路。開環電壓放大越大,兩個輸入的電位越接近相等,這種特性稱為假想短路。
虛擬斷路整合運算放大器具有輸入阻抗高的特點,同向輸入端和反向輸入端的輸入電阻大於1m,因此在輸入端流入運算放大器的電流往往小於1ua,遠小於輸入端外電路的電流。 因此,運算放大器的兩個輸入端可以看作是乙個開路,運算放大器的輸入電阻越大,同向和反向輸入端越接近開路。 當運算放大器處於線性狀態時,根據這一特性,兩個輸入端可以看作是等效的開路,稱為虛斷路。