当前位置:首页 > 单片机
[导读]当输入电压相等时,运算放大器通常在线性范围内工作,而运算放大器正是在线性范围内准确地执行上述功能。然而,运算放大器只能改变一个条件来使输入电压相等,即输出电压。因此,运算放大器的输出通常以某种方式连接到输入,这种通常被称为电压反馈。

在本文中,我将解释一个通用电压反馈运算放大器的基本操作,并请您参阅其他内容以了解更多信息。

图1描述了运算放大器的标准示意图符号。有两个输入端(IN+, IN-)、一个输出端(OUT)和两个电源端(V+, V-)。这些端的名称可能因制造商而异,甚至单个制造商也可能使用不同的名称,但它们仍然是相同的五个端。

例如,您可能会看到Vcc或Vdd而不是V+。又或者,您可能会看到Vee或Vss而不是V-。电源端子的其他标签会有所不同,因为它们指的是器件内部的晶体管类型。例如,当在运算放大器内部使用双极结型晶体管(BJT)时,电源对应于BJT的集电极和发射极:Vcc和Vee。在运算放大器内部使用场效应晶体管(FET)时,电源标签与FET的漏极和源极相对应:Vdd和Vss。如今,许多运算放大器同时包含BJT和FET,因此V+和V-是常见的标签,与器件内部的晶体管无关。简言之,不要太在意引脚标签,只要理解它们的作用即可。

在等式1中,AOL被称为“开环增益”。在现代运算放大器中,它通常是一个非常大的值(120 dB或1,000,000 V/V)。例如,如果IN+和IN-之间的电压差仅为1mV,运算放大器将尝试输出1000V!在这种配置中,运算放大器不在线性区域内工作,因为输出不能使输入彼此相等(记住,理想情况下In+等于In-)。因此,运算放大器需要一种方法来控制开环增益,即通过负反馈来实现。

图2描述了作为反馈控制系统一部分的运算放大器。您会注意到输出OUT通过一个标记为ß的块反馈到负输入IN-。ß被称为反馈因子,通常使用电阻来降低输出电压。

图3比较了开环运算放大器和负反馈运算放大器。这些TINA-TI™软件仿真电路采用的运放是近乎理想的运放,加了电源来限制输出电压。注意,对于左侧的开环配置,输出几乎等于正电源(V+)。这是因为输入引脚之间有一个很小的差异(100mV)。这种小电压被开环增益放大,开环增益会强制输出到其中一个电源电压。在图3右侧的负反馈或闭环电路中,运算放大器输出上的分压器需要200 mV的输出电压,以便使反相和同相输入相等。

输入电压的放大称为增益。它是反馈回路中电阻值的函数。等式2描述了图3中右边电路的增益方程,这就是所谓的同相放大器。您将看到计算出的输出电压与仿真相符。如果您想要了解有关此电路(以及其他常见的运算放大器电路,如缓冲器、同相放大器和差分放大器)的更多信息,您可以下载电子书“模拟工程师电路指南:放大器”。”

运算放大器的输出受到电源电压的限制。图4是图3中同相放大器的输出电压与输入电压的关系图。注意当输出接近正负电源时,输出由于饱和受限。

由于这个限制,在图5中可以看到,随着输出接近电源,输入引脚之间的电压差Vdiff增加。只有当输入几乎相等时,运算放大器才在线性区域工作。

换一批

延伸阅读

[汽车电子技术文库] ti如何改变汽车行业的未来

ti如何改变汽车行业的未来

京车展、法兰克福车展还是芝加哥车展,前往任何一个世界大型车展,您会很快发现各大车企都在全力开发智能、直观和互联的汽车。 “如今汽车上具备的许多功能在几年前还仅存在于科幻小说中”,TI 汽车ADAS领域总经理,同时也是一位汽车电...

关键字: TI 汽车电子

[汽车电子技术文库] 大联大世平集团推出基于NXP和TI技术的汽车防眩目自适应远光灯系统解决方案

大联大世平集团推出基于NXP和TI技术的汽车防眩目自适应远光灯系统解决方案

2019年11月12日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下世平推出基于恩智浦(NXP)S32K144和德州仪器(TI)TPS92662-Q1的汽车防眩目自适应远光灯系统(ADB)解决方案。...

关键字: TI NXP 大联大世平

[医疗电子技术文库] 低压运算放大器在医疗电子中的应用设计

低压运算放大器在医疗电子中的应用设计

(文章来源:电子工程网) 近年来,以电池作为电源的电子产品得到广泛使用,设计师迫切要求采用低电压的模拟电路来降低功耗。低功耗的模拟电路设计技术正成为研究的热点。从节约能源角度考虑,低的功率消耗不仅是电池驱动的便携设备的需求,即...

关键字: 医疗电子 运算放大器

[音频技术] 基于LM386音频功率放大电路的调频电台接收设计

基于LM386音频功率放大电路的调频电台接收设计

为什么普通的音频功放在某些情况下可以直接收听到调频电台的声音?它是如何将空间传播的高频电磁波放大检波之后,还原出声音的呢? 要理解这一点,需要稍微比在大学课本中介绍的运算放大器(Operational  Amplifier:O...

关键字: 运算放大器 电磁干扰

[科技喵] 4.3万元 全球最具信仰的NIVIDIA显卡成功卖出 赛博朋克2077定制

4.3万元 全球最具信仰的NIVIDIA显卡成功卖出 赛博朋克2077定制

虽然《赛博朋克2077》游戏跳票了,但是2月份NVIDIA依然推出了一款赛博朋克限量版显卡—;—;GeForce RTX 2080 Ti“ Cyber​​punk 2077 Edition”,全球限量200块,官方售...

关键字: TI NVIDIA rtx 2080 显卡 赛博朋克2077

单片机

20440 篇文章

关注

发布文章

技术子站

关闭