1 在理想情况下,比例放大器和求和器的输出信号与输入信号的关系为线性的。
2 在反相输入端和非反相输入端接入不同电压时,输出信号会出现不同的变化。
3 运算放大器的输入阻抗非常高,输出阻抗非常低,可以对信号进行放大、滤波和处理等 *** 作。
4 通过调整比例放大器和求和器的电阻值,可以改变输出信号的增益和偏置电压,从而满足不同的应用需求。
5 在实际应用中,由于电阻、电容等元器件的误差和非理想性,输出信号会受到一定的误差干扰,需要进行补偿或校准。这里指的带宽,是单个电路的正常工作范围,不是像互联网的带宽概念相同。
举例说明,单个电路的带宽,就像沙漠公路,当车辆走在沙漠公路上时能正常行驶,但如果超出公路,也能行驶,只是比公路行驶难度大而已。我们把能够正常行驶的公路宽度比喻带宽。
运算放大器就是将普通的电信号放大,供输出用。但对于电子器件中的三极管,有一个特性,就是当输入频率(或者输入信号幅度)在一定范围内时,放大效果最好,超出一定范围,就会出现信号失真或者放大倍数减小。我们把这个能正常工作的范围叫做带宽,把这个带宽宽度除以2,就是这个三极管的静态工作点。所以当三极管的静态工作点处于理论工作点时,正常的带宽就是上下对称范围。1、反相输入
输入信号从反相输入端引入的运算便是反相运算。
图1所示是反相比例运算电路。输入信号经输入端电阻送到反相输入端,而同相输入端通过电阻接“地”。反馈电阻跨接在输出端和反相输入端之间。
根据运算放大器工作在线性区时的两条分析依据可知:
由图1可列出
由此得出
(1)
闭环电压放大倍数则为
(2)
图1 反相比例运算电路
上式表明,输出电压与输入电压是比例运算关系,或者说是比例放大的关系。如果和的阻值足够精确,而且运算放大器的开环电压放大倍数很高,就可以认为和间的关系只取决于与的比值而与运算放大器本身的参数无关。这就保证了比例运算的精度和稳定性。式中的负号表示与反相。
图中的是一平衡电阻,,其作用是消除静态基极电流对输出电压的影响。
在图1中,当时,则由式(1)和(2)可得
(3)
这就是反相器
2、同相输入
输入信号从同相输入端引入的运算便是同相运算。
图2所示是同相比例运算电路,根据理想运算放大器工作在线性区时的分析依据:
由图2可列出
由此得出
(4)
闭环电压放大倍数则为
(5)
可见与间的比例关系也可认为与运算放大器本身的参数无关,其精度和稳定性都很高。式中为正值,这表示与同相,并且总是大于或等于1,不会小于1,这点和反相比例运算不同。
当(断开)或时,则
(6)
这就是电压跟随器。
例1、试计算图3中的大小。
图2同相比例运算电路
图3 例1的图
解:
图3是一电压跟随器,电源+15V经两个15kΩ的电阻分压后在同相输入端得到+75V的输入电压,故。
由本例可见,只与电源电压和分压电阻有关,其精度和稳定性较高,可作为基准电压。
例2、在图4所示的两级运算电路中,。若输入电压,试求输出电压,并说明输入级的作用。
图4 例2的图
解:
输入级是电压跟随器,它是串联电压负反馈电路,其输入电阻很高,能起到减轻信号源负担的作用。它的输出电压,,作为输出级的输入。是反相比例运算电路,可得
常见四种差分放大电路的放大倍数计算公式如下图所示:
扩展资料:
闭合电路的欧姆定律
闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
公式为I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。
常用的变形式有E=I (R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir。
基尔霍夫定律注意事项
运用基尔霍夫定律进行电路分析时,仅与电路的连接方式有关,而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。
参考资料来源:百度百科-电路原理
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