運算放大器計算公式了解嗎？從電路看運算放大器、比較器使用

一直以來，運算放大器和比較器都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)矶叩南嚓P介紹，詳細內容請看下文。

一、運算放大器的計算公式

1、基本增益計算公式：

運算放大器是一個高增益的放大器，它的放大倍數(shù)可以根據(jù)以下公式計算：

G=-(Rf/Rin)

其中，G為運算放大器的放大倍數(shù)，Rf為反饋電阻（連接輸出端和輸入端的電阻），Rin為輸入電阻（連接輸入端和地的電阻）。

2、輸入偏置電流計算公式：

運算放大器的輸入端存在一個非零的偏置電流，它的大小可以根據(jù)以下公式計算：

Ib=(Ib1+Ib2)/2

其中，Ib為輸入偏置電流，Ib1和Ib2分別為運算放大器兩個輸入端的偏置電流。

3、輸出電壓計算公式：

運算放大器的輸出電壓可以根據(jù)以下公式計算：

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

其中，Vout為輸出電壓，G為運算放大器的放大倍數(shù)，V2和V1分別為輸入端的電壓，Vos為運算放大器的輸入偏置電壓，Ib為輸入偏置電流，Rin為輸入電阻。

運算放大器是一種重要的電子放大器，具有高放大倍數(shù)、寬帶頻率響應和低失真度等特點。它通過差模輸入放大差值信號，并通過共模輸入放大平均值信號。運算放大器的工作原理是基于晶體管等元件的工作原理，通過連接電阻和電容器等元件來實現(xiàn)信號的放大。

運算放大器的計算公式包括基本增益計算公式、輸入偏置電流計算公式和輸出電壓計算公式等。這些公式可以幫助工程師設計和計算運算放大器的放大倍數(shù)、輸入偏置電流和輸出電壓等參數(shù)。

二、從電路看運算放大器和比較器基本用法

先來看看運算放大器和比較器的內部結構示意圖，從圖中也可以看出，比較器采用雙晶體管推挽輸出，而比較器一般是單晶體管OC輸出（集電極開路）。

學過模電的都知道，運放的基本電路有：同相放大、反比例放大、差分、加法電路、減法電路、微分電路、積分電路等，而比較器就一種用途，用于比較輸入端的電壓大小。

下面先看看比較器和運放的基本用法：

比較器

比較器屬于開環(huán)電路，它的用途簡單，作用是比較輸出端U1和U2的電壓大小，當正輸入端電壓較大時（U2＞U1），輸出高電平(注意：比較器屬于OC輸出，輸出端需加上拉電阻，上拉幾伏則輸出幾伏，否則輸出為開路）；當負輸入端電壓較大時（U1＞U2），輸出低電平（GND）。

▲比較器原理

運算放大器

運放（運算放大器的簡稱），可用于線性放大電路中，也可以用于非線性電路中（當比較器用），運放在電路中的用途是非常廣泛的，最基本的用法有同相放大、反比例放大、差分、加法電路、減法電路、積分、微分電路。這就不一一細說了，基本電路大家可以看模電。

下面舉一個例子：電流采樣電路，該電路是將經(jīng)過采樣電阻的微弱電壓經(jīng)過差分放大接入ADC模數(shù)轉換接口，電流經(jīng)過采樣電阻時，采樣電阻兩端形成電壓，由于電壓較小，直接接入ADC接口誤差較大，所以經(jīng)過運放放大（此處用的是差分放大）。

▲電流采樣電路

總結，熟悉它們的用法才知道其中的區(qū)別，在頻率要求不高的情況下，運放也可以當比較器使用，但須注意幾點：

1）比較器的翻轉速度比運放快，比較器在ns級別，運放一般在μs級別，對速率要求較高時不可用運放代替比較器；

2）若對輸出高低電平要求較高時，選擇軌到軌的運放，若不是軌到軌的運放，輸出電壓有壓降，達不到VCC或0。

3）使用運放當比較器，輸出高電平時，為運放供電電源電壓VCC（或接近VCC）。

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