美國PARKER放大器,簡稱“運放",是電力電子中最重要的器件之一,主要作用為:信號放大、信號運算、信號處理、波形的產生和變換。
一、運算放大器的內部結構
集成運算放大器內部一般由四個單元組成,各單元作用如下
輸入級:一般采用差分放大電路,用來抑制零點漂移。
中間級:由一級或多級放大電路組成,主要是提供足夠高的電壓放大倍數。
輸出級:電壓增益為1,主要為輸出提供帶載能力。
偏置電路:為各級電路提供靜態工作點。
二、運算放大器的電路符號和基本特性
運算放大器電路符號
運算放大器的基本特性:
①理想運放開環放大倍數為無窮大。
三、運算放大器的幾個參數概念
②運放輸出電壓不可能超過運放供電電壓(一般十幾伏)。
③理想運放輸入阻抗無窮大。
④理想運放輸出阻抗為零。
四、運算放大器的分類
虛斷的概念:一方面,由于運放的電壓放大倍數很大,一般通用型運算放大器的開環電壓放大倍數都在數萬倍。而運放的輸出電壓是有限的,一般不超過15V。因此
近相等,相當于 “短路"。另一方面,由于運放的輸入阻抗非常大(MΩ級),所以流入運放的電流幾乎為零,相當于 “斷路"。
虛短與虛斷主要在涉及運放計算的時候作為已知條件使用。
1.運放為什么必須引入負反饋
引入負反饋,主要是使放大電路工作在線性區,使輸出電壓不超過最大輸出電壓,如果不引入負反饋,由于運行的線性區范圍很小,其電壓放大倍數又太大,理想認
然這不是我們需要的東西。
雖然負反饋是以降低放大倍數為代價,但本質目的是為了改善放大電路的工作性能,如穩定放大倍數、減少非線性失真、擴展通頻帶等,并且降低之后的放大倍數足
入負反饋。
值得注意的是:"虛斷"在任何情況下都適用,而"虛短"的前提是運放工作在線性區。
運放特性曲線
2.同相放大和反相放大怎么區分
看輸入信號Vin從運放的哪一端進去的,如果是反相端進去就是反相放大,從同相端進去的就是同相放大,如果兩個端口都有信號輸入,一般是差分或者加減法運算。
集成運算放大器既可以接成同相放大也可以接成反相放大,那使用同相放大好還是反相放大好呢?
我們先看二者的區別:
①同相放大器
優點:輸入高阻抗,對輸出阻抗很大的電路較有好處。
缺點:放大電路沒有虛地,(除了差模信號外)還有有較大的共模電壓,抗干擾能力相對較差,(用同相放大要有較高的共模抑制比)另一個小缺點就是放大倍數只能大于
②反相放大器
優點:兩個輸入電位始終近似為零(同相端接地,反相端虛地),只有差模信號,抗干擾能力強;
缺點:輸入阻抗很小,不適用于前級電路輸出阻抗很大的場合。
3.如何快速判斷運放的反饋類型
①判斷是串聯反饋還是并聯反饋:
串聯是指反饋信號接在非輸入端;
并聯是指反饋信號接在信號的輸入端。
②判斷是電壓反饋還是電流反饋:
電壓是指反饋信號取自直接輸出端;
電流是指反饋信號間接的取自輸出端。
4.單電源運放與雙電源運放的區別
最開始運放都是雙電源供電,一個正電源一個負電源且絕對值相同。后來為了應對便攜式設備低功耗的需求,不少廠家就推出了單電源供電的運放來適應這種減少電
供電功能仍然保留;近年來,又出現了純粹的單電源供電(不能使用雙電源)的運算放大器。
優缺點比較:雙電源的總動態范圍、輸出電壓/電流、精度、負載抗干擾性優于單電源運放
單電源的輸入輸出電壓范圍相比供電電源電壓來說更大。
應用區別
a)供電電壓的區別;
b)單電源供電的同向輸入放大器要求輸入電壓不能為負;
c)單電源供電的反向輸入放大器要求輸入電壓不能為正;
d)單電源供電的運放要放大交流信號必須提供合適的偏置電壓。
相關產品
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。