运算放大器输出电压如何计算？如何实现运算放大器微弱信号放大？

在这篇文章中，小编将对运算放大器的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、运算放大器输出电压如何计算

运算放大器是一个集成器件，它是由许多晶体管构成的。 从外部特性来看，运算放大器是由三个信号端口和两个电源端口的组成的器件。 它由两个具有高输入电阻的电压信号输入端和一个低输出电阻的电压信号输出端，以及两个正负电源端。

在课本中，运算放大器的输出电压等于两个输入端电压之差乘以一个的增益A0，Vout=A0(Vin1-Vin2)。 也就是说，课本上把运算放大器定为一个增益非常大的差分放大器，这样的定义在我看来不是完美的。

根据运放输出电压的公式Vout=A0(Vin1-Vin2)，只要输入端口之间存在细微的电压差，输出电压就会持续飙升至极限。 这样的结果不是我们想要的。

为了是运放工作在正常状态下，我们就必须引入反馈电阻，使得输出的电压可以影响输入。 如下图所示。

正向输入的放大器，Case1是假设A0趋于无穷大，要求Vout是正向输入的放大器，Case1是假设A0趋于无穷大，要求Vout是常量，那么Vin1-Vin2就趋于无穷小，Vin1和Vin2近似相等，也可以理解为“虚短”。 可以计算出Vout/Vin=1+R1/R2。 Case2是假设A0不是无穷大，图中X点处的电压VX。 从而计算出闭环增益Vout/Vin。 计算思路比较简单。 主要是围绕Vout=A0(Vin1-Vin2)这个公式进行计算。

反向输入的放大器，Case1是假设A0趋于无穷大，要求Vout是正向输入的放大器，Case1是假设A0趋于无穷大，要求Vout是常量，那么Vin1-Vin2就趋于无穷小，Vin1和Vin2近似相等，也可以理解为“虚短”。 可以计算出Vout/Vin=1+R1/R2。 Case2是假设A0不是无穷大，图中X点处的电压VX。 从而计算出闭环增益Vout/Vin。 计算思路比较简单。 主要是围绕Vout=A0(Vin1-Vin2)这个公式进行计算。

二、如何实现运算放大器微弱信号放大？

传感器+运算放大器+ADC+处理器是运算放大器的典型应用电路，在这种应用中，一个典型的问题是传感器提供的电流非常低，在这种情况下，如何完成信号放大？张世龙指出，对于微弱信号的放大，只用单个放大器难以达到好的效果，必须使用一些较特别的方法和传感器激励手段，而使用同步检测电路结构可以得到非常好的测量效果。这种同步检测电路类似于锁相放大器结构，包括传感器的方波激励，电流转电压放大器，和同步解调三部分。他表示，需要注意的是电流转电压放大器需选用输入偏置电流极低的运放。另外同步解调需选用双路的SPDT模拟开关。

另有工程师朋友建议，在运放、电容、电阻的选择和布板时，要特别注意选择高阻抗、低噪声运算和低噪声电阻。有网友对这类问题的解决也进行了补充，如网友“1sword”建议：

1)电路设计时注意平衡的处理，尽量平衡，对于抑制干扰有效，这些在美国国家半导体、BB(已被TI收购)、ADI等公司关于运放的设计手册中均可以查到。

2)推荐加金属屏蔽罩，将微弱信号部分罩起来(开个小模具)，金属体接电路地，可以大大改善电路抗干扰能力。

3)对于传感器输出的nA级，选择输入电流pA级的运放即可。如果对速度没有多大的要求，运放也不贵。仪表放大器当然最好了，就是成本高些。

4)若选用非仪表运放，反馈电阻就不要太大了，M欧级好一些。否则对电阻要求比较高。后级再进行2级放大，中间加入简单的高通电路，抑制50Hz干扰。

以上所有内容便是小编此次为大家带来的有关运算放大器的所有介绍，如果你想了解更多有关它的内容，不妨在我们网站进行探索哦。