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[导读]为增进大家对运算放大器的认识,本文将对运算放大器工作原理、运算放大器计算公式、选用方法予以介绍。

运算放大器是一个内含多级放大电路的电子集成电路,其输入级是差分放大电路,具有高输入电阻和抑制零点漂移能力。为增进大家对运算放大器的认识,本文将对运算放大器工作原理、运算放大器计算公式、选用方法予以介绍。如果你对运算放大器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

一、运算放大器的工作原理

运算放大器由多个晶体管、电阻和电容器等元件组成。它的输入端有两个差模输入端和一个共模输入端,输出端有一个单端输出。

差模输入:

运算放大器的差模输入是指将信号的正负两端分别连接到两个输入端的差模输入。它的作用是放大输入信号的差值。

当差模输入发生变化时,运算放大器将根据差模放大倍数来放大输入信号。差模放大倍数通常在10万以上,使得输入信号的微小变化可以被放大到可以控制输出的范围。

共模输入:

运算放大器的共模输入是指将信号的正负两端都连接到共模输入端。它的作用是放大输入信号的平均值。

共模输入对运算放大器的输出没有直接的影响,但是在实际应用中需要尽量减小共模输入对输出的影响,以保证输出的准确性和稳定性。

单端输出:

运算放大器的输出端输出放大后的信号。

运算放大器的输出可以是单端输出,也可以是双端输出。单端输出指输出信号的正负两端只有一个端口,双端输出指输出信号的正负两端都有端口。在实际应用中,单端输出是比较常见的形式。

二、运算放大器的计算公式

基本增益计算公式:

运算放大器是一个高增益的放大器,它的放大倍数可以根据以下公式计算:

G=-(Rf/Rin)

其中,G为运算放大器的放大倍数,Rf为反馈电阻(连接输出端和输入端的电阻),Rin为输入电阻(连接输入端和地的电阻)。

输入偏置电流计算公式:

运算放大器的输入端存在一个非零的偏置电流,它的大小可以根据以下公式计算:

Ib=(Ib1+Ib2)/2

其中,Ib为输入偏置电流,Ib1和Ib2分别为运算放大器两个输入端的偏置电流。

输出电压计算公式:

运算放大器的输出电压可以根据以下公式计算:

Vout=-(G*(V2-V1)+Vos)-Ib*Rin

其中,Vout为输出电压,G为运算放大器的放大倍数,V2和V1分别为输入端的电压,Vos为运算放大器的输入偏置电压,Ib为输入偏置电流,Rin为输入电阻。

三、运算放大器的选择指标和应用设计指南

在实际选用时,应尽量选用通用型运算放大器,因为它们容易购得且性价比高,只有通用型不能满足要求时,才能选用专用型,这样即可降低成本,又容易保证货源。

随着技术的成熟科技的发展,运算放大器的应用越来越广,在面对各种不同类型的运算放大器的时候,对其选择也有一些常用的技术指示.这为选择到即能满足要求,又能节约资料源起到了很大的作用.常用的选用指标有:

首先从选择电压入手。由于为工业应用生产的放大器电压大多是±15V,但考虑是要为在3V(或5V以下)电压运行的手持设备研发,则可以将此±15V系列的放大器排除。此外,应该根据要求决定哪种包装和价格。

精密 主要与输入失调电压(Vos)及其相对温度漂移的变化以及PSRR和CMRR有关。

增益带宽乘积(GBW) 电压反馈型增益运算放大器的增益带宽决定在某项应用中的有用带宽。

功耗(LQ要求) 许多应用中的重要问题。由于运算放大器有可能对整个系统的功率分配产生巨大的影响,因此静态电流是至关重要的设计依据,尤其是在电池供电型应用中。

输入偏置电流(LB) 由于受到源阻抗或反馈阻抗的影响而可能产生失调误差。采用高源阻抗或高阻抗反馈元件(比如跨阻抗放大器或积分器)的应用往往要求低输入偏置电流。FET输入和CMOS运算放大器一般可提供非常低的输入偏置电流。

封装尺寸要根据应用选择适合应用的运放,以适合封装的要求。

以上便是此次带来的运算放大器相关内容,通过本文,希望大家对运算放大器已经具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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