运放放大倍数计算公式_收藏!运放的基本应用讲解。

运放放⼤倍数计算公式_收藏!运放的基本应⽤讲解。
1、同相放⼤器
运放的同相放⼤器形式,它的输出信号与输⼊信号的相位相同,即:同⼀时刻的极性是相同的。
同相放⼤器的电路形式,如下图所⽰:
运放的同相放⼤器形式
同相放⼤器的增益,由Rf和Rs决定,并且总是⼤于1。
增益K计算公式如下:
K = 1 + Rf / Rs
同相放⼤器,施加的反馈⽅式是电压串联负反馈,这种负反馈具有增⼤输⼊电阻、降低输出电阻的作⽤。
然⽽,反馈深度⼜决定了输⼊电阻、输出电阻的改变程度。
当Rs的阻值接近⽆穷⼤时,同相放⼤器的增益⽆限接近1,此时的效果等效为电压跟随器,此时把Rf减⼩到0,性能基本不变,此时,电压跟随器的电路形式如下图所⽰:
运放的电压跟随器形式
电压跟随器,通常⽤在⾼阻抗电路与低阻抗负载之间的匹配,起到缓冲/隔离的作⽤。
由于电压跟随器,有很深的负反馈,获得的缓冲/隔离作⽤远胜于单个分⽴元件组成的电压跟随器。
2、反相放⼤器
运放的反相放⼤器形式,它的输出信号与输⼊信号的相位相反,即:同⼀时刻的极性是相反的。
反相放⼤器的电路形式,如下图所⽰:
运放的反相放⼤器形式
反相放⼤器的增益,由Rf和Rs决定,增益可以⼩于1、等于1、⼤于1。
增益K计算公式如下:
K = - Rf / Rs
式中的‘负号’表⽰输出极性与输⼊极性相反。
反相放⼤器,施加的反馈⽅式是电压并联负反馈,这种负反馈,能减⼩输⼊和输出电阻的作⽤。
然⽽,反馈深度⼜决定了输⼊电阻、输出电阻的改变程度。
由于负反馈的作⽤,运放的反相输⼊端成为交流电位与地相等的虚地。
利⽤这个虚地,反相放⼤器可以成为多个输⼊信号叠加的加法器。
运放的加法器形式,如下图所⽰:
运放的加法器形式
加法器的输出信号 Ao ≈ - Rf · (1/R1·V1 + 1/R2·V2 + ... + 1/Rn·Vn)
可见,输出信号是各个输⼊信号按⽐例叠加的结果,电阻R1⾄Rn可以分别控制各个输⼊信号的混合⽐例。加法器在多路信号的混合上有着很多的应⽤。
反相放⼤器,在单管放⼤电路上也有⼀样的⽤法,如下图所⽰:
单管与运放组成的反相放⼤器对⽐
如果把反相放⼤器的电阻Rf⽤电容Cf替换,此时就变成了⼀个积分器。
如下图所⽰:
积分器
积分器,实质上等效于⼀个低通滤波器,滤波器的截⽌频率fo的计算公式如下:
fo = 1 / 2π · Cf · Rs
当输⼊频率等于fo时,积分器的增益等于1。
当输⼊频率低于fo时,积分器的增益以6dB/oct的斜率,随着输⼊频率的降低⽽升⾼,直到达到运放的开环增益为⽌。
积分器常⽤于取出信号中的直流分量。
如果使⽤单纯RC型低通滤波器,来获得同样的效果,电容取值要⽐积分器的Cf⼤得多,需要的容量⼤概是开环增益值乘以Cf这个数值,这⼏乎不能实现,或者是造价太⾼了。
因此积分器,被⼤量⽤在伺服系统中,有些⾳频放⼤器,就是利⽤运放的积分器,组成DC伺服电路,以便让放⼤器的直流偏移电压控制在最⼩值。
以上是运放的基本应⽤。
电压跟随器电路图
除此之外,在⾳频设备中,利⽤运放还能做⼀些辅助功能。
⽐如,做成理想⼆极管电路,提供良好的AC/DC变换,⽤来解调⾳频信号;
⽐如,做成对数放⼤器、反对数放⼤器,⽤来做VU电平的指⽰;
⽐如,做成⽐较器,提供保护功能;
⽐如,做成逻辑运算器,实现简单的与或⾮运算。

本文发布于:2024-09-21 23:25:53,感谢您对本站的认可!

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