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运放电路分析,逆变电路的功能

接线图 2023年09月11日 20:48 284 admin

运放电路分析

我会用十篇左右的文章,把运算放大器最基础的知识介绍清楚。这是第一个。运算放大器这个词既熟悉又陌生。既简单又不简单。说熟悉是因为应用广泛。经常听说,说不熟悉是因为运算放大器内部电路结构非常复杂,很难理解。之所以简单,是因为在设计运算放大器电路时,可以避免晶体管电路复杂的参数计算。不简单,因为很多时候运放并不理想。如果按照理想的运算放大器来设计电路,结果将是错误的。1.什么是运算放大器?运算放大器是运算放大器的缩写。可以实现模拟电量的各种数学运算。但它不是用来在计算器上做加减乘除运算的,而是在模拟信号处理过程中,可能需要对信号进行放大、加减乘除、积分、微分等运算。运算放大器的电路符号为:2、3脚为信号输入,4、7脚为电源输入,6脚为信号输出。输入输出关系:Uo=A * (Up-Un)A是运算放大器的放大倍数,非常非常大,近似无穷大,Up和Un几乎相等。Uo,Up,Un都是正常值。这个表述乍一看太奇怪了,但确实很有用,大大简化了电路设计,后面会解释。最重要的性质:“虚短”和“虚断”虚短:因为上式中Up和Un几乎相等,所以引脚2和3近似短路,但并没有真正短路,所以称为虚短。虚断:2、3脚输入阻抗很大,至少1m。所以可以认为Pin2和Pin3上的输入电流为零,所以称为虚断。2.只要记住Uo=A * (Up-Un)和“虚短”“虚断”,就能理解理想运算放大器的电路。这里不要纠结为什么会这样。以后有机会再介绍。下面是最简单的运算放大器电路:反比例放大器电路。根据虚断原理,运算放大器输入端两个管脚的输入电流为零,所以无论R4的阻值是多少,都有UP=0;根据虚短原理,Un=Up,所以Un也等于零。根据基尔霍夫定理,我们可以求出:Uo=-Rf/R1 * Ui。理论上,R2和R1的阻值不会影响放大倍数,但实际运算放大器需要设计R2=R1 || Rf,因为这样一来,运算放大器的同相端和反相端的阻抗就会相同。从仿真结果可以看出,反比例放大器的输出与输入波形ui的关系精确了5倍。3.总结理想的运算放大器就是这么简单。我们根本不需要知道运算放大器里面有什么。我们不需要像三极管一样考虑它工作在哪个区。我们不需要考虑米勒效应,输入输出阻抗等。我们只需要用电阻分压的方法就可以得到想要的精确放大倍数。它使用简单,性能良好,这是运算放大器得到广泛应用的重要原因。反比例运算放大器是我们理解运算放大器的第一个例子。也是最简单最基础的应用。后面会慢慢介绍其他电路和实际运算放大器的应用。

运放电路分析,逆变电路的功能  第2张

运放电路分析,请问这个电路图的输出端电压为什么是负的呢?

解:根据“虚短”,vp=vn,而P接地,所以:vp=vn=0。根据“虚断”,in=0,因此:i1=i2。i1=(vi-0)/R1=vi/1=vi .i2=(vn-vo)/R2=-vo/15 .因此,vi=-vo/15,VO=-15VI=-1510s int=-150 sint(mv)。同理:vp=vn=0。in=0 .vi=2V,i1=(0-vi)/R1=-vi/10=-0.2毫安.i2=(vi-vo)/R2=(2-vo)/20 .所以:(2-vo)/20=-0.2,vo=6(V)。可以看出,电路结构不同,电路中电流的方向也发生了变化,产生了正负输出,这不仅与运算放大器本身有关。

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这个运放电路该怎么分析?

这里,两级放大是典型的反相放大器电路。由于运算放大器采用单电源供电,因此需要一个红色环路电阻分压器电路来提供的同相端

对运算放大器电路的分析如下:1 .关于虚短和虚断。由于运算放大器的电压放大较大,一般运算放大器的开环电压放大在80dB以上。然而,运算放大器的输出电压是有限的,一般在10V到14V之间。所以运算放大器的差模输入电压小于1mV,两个输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压的放大系数越大,两个输入端的电位越接近相等。“虚短路”是指当运算放大器处于线性状态时,两个输入端可视为等电位。这种特性被称为虚拟短路,或简称为虚拟短路。显然,两个输入端不可能真正短路。因为运算放大器的差模输入电阻很大,通用运算放大器的输入电阻在1m以上。所以流入运算放大器输入端的电流往往小于1uA,远小于输入端外电路的电流。因此,运算放大器的两个输入端通常可以视为开路,输入电阻越大,两个输入端越接近开路。“虚断”是指当运算放大器处于线性状态时,两个输入端可视为等效开路。这种特性被称为假断路,简称虚断。显然,两个输入端不可能真的断开。2.实例分析。如图,是常见的反比例运算放大器电路。通过虚拟短路和虚拟断路对电路进行分析。3.在反相放大器电路中,信号电压通过电阻R1施加到运算放大器的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运算放大器的反相输入端,从而形成电压并联负反馈放大器电路。运算放大器的同相端接地=0V,反相端和同相端虚短,所以也是0V。反相输入端的输入电阻很高,几乎没有电流注入和流出。那么R1和射频就相当于串联,串联电路中每个元件流过的电流是一样的,也就是流过R1和射频的电流是一样的。根据欧姆定律:is=(vs-v-)/R1当然,如果运算放大器不工作在放大区,不满足虚短和虚断的条件,这个方法就不行例如比较器。5.下图是用运算放大器实现的加法器。通过虚拟短路和虚拟断路对该电路进行分析。因为虚短路,运算放大器的净输入电压vI=0为0,反相端为虚地。VI=0,VN=0 ……虚拟断开意味着流入正负输入端的电流为0。只要掌握了这一点,运用欧姆定律就可以很容易地分析同相比例放大电路、反比例放大电路等常见的运算放大器电路。

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