运放使用总结篇(1) 运算放大器基本概念简介

2023-10-27

在这里插入图片描述


前言

作为硬件设计中最常用的运算放大器,有必要了解和掌握。单个三极管放大倍数离散度很大,虽然硬件电路简单,却无法满足各种各样的放大倍数以及运算。只依靠外围器件从而决定放大倍数的 运算放大器 应运而生。

一、运算放大器是什么?

运算放大器是一种

在这里插入图片描述

  1. 多级放大器
  2. 多级直接耦合放大器
  3. 高增益、高输入阻抗,低输出阻抗的多级直流耦合放大器
  4. 高共模抑制比、高增益、高输入阻抗、低输出阻抗 的多级直接耦合放大器
  5. 运放的主要性能优点叫做Features,一般在其芯片手册首页给出。
  6. 运放的选型首先是将技术项目的指标转换成对电路的性能要求,再根据运放的指标,选择能够满足电路性能要求的型号的运放。
  7. 运放型号的选用不当将导致电路性能不符合设计预期,达不到相应的项目所需的技术指标。

二、运放的开环增益

在这里插入图片描述

开环增益是指:运放输出端的电压与运放两个输入端之间电位差的比值。
即Uo/(Up-Un).

运放的开环增益 直接影响用运放通过负反馈构成实际的放大器 后其放大倍数的精度。
在这里插入图片描述
运放的开环增益一般可达到100dB以上(105),有的运放甚至高达160dB(108)。
但是 运放的开环增益与工作频率(输入信号频率)有关。频率越高,开环增益越低 。如图所示。
在这里插入图片描述
所以,需要根据实际工作频率确定运放的增益,以确定放大器的增益精度
但是高的开环增益依然有利于低频或直流情况下的精度

三、运放的输入阻抗、输出阻抗

**1、输入电阻是指:运放两个输入端之间的等效电阻(前提是运放工作在线性状态)。 **
输入电阻和输出电阻的概念大家可以看看我这篇。
输入阻抗和输出阻抗
2、运放的输入电阻一般可以达到几百千欧,典型值是 1MΩ

3、运放的输入电阻之所以需要比较高,是因为在用运放通过负反馈构成实际的放大器后,运放输入电阻的影响可以忽略不计。这样,放大器的增益完全由外部元件决定。

3、运放的输出电阻很小,一般只有几十欧姆。

4 、运放在线性应用时,一般采用电压负反馈,而电压负反馈是降低输出电阻的(降低1+AF倍),所以,实际的运放电路的输出电阻往往只有零点几欧姆。

5、运放低的输出电阻当然是为了具有更好的输出特性,即更好的驱动负载的能力。

6、理想运放的输入电阻应该是无穷大,输出电阻应该是零,电压增益应该是无穷大。

7、理想运放构成的放大器,其特性完全取决于外部元器件。——这是人们希望的

8、实际当然不可能,故会带来误差。问题是:只要把误差控制在技术要求可接受的范围!

四、运算放大器的基本结构

在这里插入图片描述
1、运放输入级一定是差动放大器,中间级为共射放大器,输出级为射极跟随器(双极型管运放)。
2、运放的两个输入端就是差动放大器的两个基极,但是这两个输入端并没有在内部设定偏置,而是置空状态。使用时,需要外部为其设置偏置(这样做是为了适应各种不同的应用情况)
3、无论外部怎么给偏置,偏置电流不变,而且,电源电流也不会因不同供电电压而改变。—— 这是因为运放内部往往采用恒流源偏置。

五、运放的开环和闭环使用

  1. 运算放大器既可能开环使用,也可能闭环使用。
  2. 开环使用就是把运放当做电压比较器使用,此时运放工作于非线性区,而在线性情况下的技术指标(输入电阻、输出电阻、带宽增益积等等)将不再适用。
  3. 闭环使用则分两种情况: 正反馈闭环负反馈闭环
  4. 正反馈闭环情况则运放同样工作在非线性区,与开环情况类似。
  5. 而负反馈情况下,由于环路的自动调节作用,将迫使运放工作在线性区。

注意:但是运放本身不能在开环情况下直接用于放大信号,即使输入信号幅度足够小。
低频增益太高,无法保证静态处于线性区。
开环增益与频率有关,无法保证运放在一定带宽范围内增益的恒定性。
增益无法根据需求进行人为设置。

总结

1、首先,运放的增益与频率有关。
2、而运放的输入阻抗不仅有输入电阻,还有输入电容。所以输入阻抗与频率有关。
3、运放的输出级由于是跟随器的电路形式,所以输出电阻小。但是随着频率的升高,跟随器的跟随能力下降,这将导致输出电阻的上升。所以输出电阻也与频率有关。
4、运放闭环应用时(负反馈),电路的输入输出阻抗将发生变动(电压/电流负反馈将降低/升高输出电阻、串联/并联负反馈将提高/降低输入电阻)。
5、在反馈深度1+AF中,由于开环增益A与频率有关(随频率的升高A将下降),故反馈深度与频率有关。
6、故负反馈闭环情况下,由负反馈所带来的对放大器性能的影响,其具体的影响的量都与频率有关。
7、一切与频率有关——这是使用运算放大器时的一个基本概念。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

运放使用总结篇(1) 运算放大器基本概念简介 的相关文章

  • python爬虫之模拟登录

    最近应朋友要求 帮忙爬取了小红书创作平台的数据 感觉整个过程很有意思 因此记录一下 在这之前自己没怎么爬过需要账户登录的网站数据 所以刚开始去看小红书的登录认证时一头雾水 等到一步步走下来 最终成功 思路通了感觉其实还是很简单 解决思路 一
  • 【课程作业经验】基于MIndSpore波士顿房价数据预测

    基于mindspore实现全连接网络的波士顿数据集房价预测 北京理工大学邱小尧 写本次帖子是基于机器学习实践课程完成的相关使用mindspore深度学习框架完成的任务 写一些分享心得 本次实验我们预采用mindspore进行 数据导入与准备

随机推荐

  • python学习之10行代码制作炫酷的词云图(匹配指定图形形状)

    文章目录 前言 一 需要准备什么 二 代码实现 示例 三 读入数据 四 结果展示 五 修改词云颜色后的运行结果展示 总结 前言 想必大家有一个问题 什么是词云呢 词云又叫名字云 是对文本数据中出现频率较高的 关键词 在视觉上的突出呈现 形成
  • 使用nrm 方式 管理npm 仓库

    管理npm的仓库的方式有很多种 使用nrm 也是比较推荐的一个方式 官网链接 大概说一下常用的命令 npm install g nrm 全局安装nrm 安装之后我们可以查看有哪些仓库 nrm ls http t zoukankan com
  • 首款国产操作系统面世,比Windows更美观,个人用户永久免费

    本文来自洞见网http www localonline com cn 文章链接 http www localonline com cn kuaibao 921 html 转载请注明出处 说到电脑操作系统 基本上所有人想到第一个名字肯定是Wi
  • 通过 node 创建 web 服务器 (Vue项目上线优化 七)

    通过node创建服务器 在vue shop vue shop是项目文件夹名 同级创建一个文件夹vue shop server存放node服务器 使用终端打开vue shop server文件夹 输入命令 npm init y 初始化包之后
  • springboot整合mybatis之二:mapper.xml文件位置

  • 深度学习总结(一)各种优化算法

    参考博文 码农王小呆 https blog csdn net manong wxd article details 78735439 深度学习最全优化方法总结 https blog csdn net u012759136 article d
  • 矢量vector之间用等号赋值的问题

    结论 可以 在程序上编个小程序试试就能知道了 vector v1 v1 pushback 2 v1 pushback 3 v1 pushback 4 vector v2 v1 cout lt lt v2 0 lt lt v2 1 lt lt
  • StringUtils 工具类 详细介绍

    https blog csdn net laukicn article details 69230022
  • Java 程序员,真的不能去外包吗?

    Java程序员是可以去外包的 外包公司通常会为客户提供技术服务 包括程序开发 系统维护和支持等 作为Java程序员 如果你有较强的Java技能 那么可以考虑去外包公司工作 在外包公司工作的优势包括 有机会去不同的客户处工作 能够更多地接触不
  • shell 脚本day4之 sed应用

    应用sed编写的点名器 root zabbix server day4 more name txt 李白 杜甫 白居易 孟浩然 苏轼 root zabbix server day4 more roll sh bin bash 功能描述 De
  • 用js实现滚动加载动画效果

    目录 一 效果图 二 代码部分 1 html结构 2 css样式部分 3 js部分 三 代码总结 一 效果图 可以看出 在悠方滚动条滚动的时候 当高度打到一定高度的时候就会出现一个div盒子 就好像刚加载出来一样 而且可以一直向下滚动 二
  • github 中使用 ssh

    从去年开始 github 对于 https 方式下载的仓库已经不支持直接 commit push 等操作 由于 https 方式简单快捷 对于大部分只是对 git 初步熟悉的用户来说是非常合适的 因为不需要做任何配置 只需要一个 githu
  • js之DOM0级和DOM2级绑定事件

    js原生注册事件分别为DOM0级 DOM2级 DOM0级事件 简单理解就是直接绑定 可以是直接在标签中绑定事件
  • LVGL笔记8--lv_style样式

    LVGL笔记8 lv style样式 样式是用来修饰UI美观性 使用lv style对UI界面进行重绘和重用 利用多个不同的样式来形成Theme对象 对于vl obj基础对象而言 每个对象都有一个lv style样式 但对于其他的控件 比如
  • 基于Java+SpringBoot+vue的社区报修维修平台(含源码和数据库)

    文章目录 简介 环境需要 住户前台功能模块 管理员功能模块 住户后台功能模块 维修员后台功能模块 简介 系统管理也都将通过计算机进行整体智能化操作 对于社区维修平台所牵扯的管理及数据保存都是非常多的 例如住户管理 社区公告管理 维修工管理
  • 目标检测笔记(十三): 使用YOLOv5-7.0版本对图像进行目标检测完整版(从自定义数据集到测试验证的完整流程))

    文章目录 一 目标检测介绍 二 YOLOv5介绍 2 1 和以往版本的区别 三 代码获取 3 1 视频代码介绍 四 环境搭建 五 数据集准备 5 1 数据集转换 5 2 数据集验证 六 模型训练 七 模型验证 八 模型测试 九 评价指标 一
  • Jupyter Notebook 添加代码自动补全功能

    自己记录以便后期参考与查询 转载参考 https www jianshu com p 0ab80f63af8a 安装 如果之前安装过显示目录功能的话 这一步骤可以跳过 pip install jupyter contrib nbextens
  • 【测试 2】二、软件质量与软件测试过程

    2 软件质量 2020年10月29日01 16 39 质量三要素 实体 特性 需求 软件质量6大特性 27个子特性 参考 https www cnblogs com jodyccf p 12200325 html 软件质量活动 保证软件质量
  • 认识RAID磁盘阵列

    认识RAID磁盘阵列 前几天在公司整理办公桌时找到了一份关于RAID的文档 对RAID介绍的很详细 这几天我利用空闲时间把这份文档录入到了电脑里 现分享给大家 认识RAID磁盘阵列 廉价冗磁盘阵列 Redundant Array of In
  • 运放使用总结篇(1) 运算放大器基本概念简介

    文章目录 前言 一 运算放大器是什么 二 运放的开环增益 三 运放的输入阻抗 输出阻抗 四 运算放大器的基本结构 五 运放的开环和闭环使用 总结 前言 作为硬件设计中最常用的运算放大器 有必要了解和掌握 单个三极管放大倍数离散度很大 虽然硬