運(yùn)算放大器計(jì)算公式了解嗎？從電路看運(yùn)算放大器、比較器使用

時(shí)間：2024-07-18 19:35:25

關(guān)鍵字：運(yùn)算放大器比較器

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[導(dǎo)讀]一直以來(lái)，運(yùn)算放大器和比較器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)二者的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一直以來(lái)，運(yùn)算放大器和比較器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)二者的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、運(yùn)算放大器的計(jì)算公式

1、基本增益計(jì)算公式：

運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益的放大器，它的放大倍數(shù)可以根據(jù)以下公式計(jì)算：

G=-(Rf/Rin)

其中，G為運(yùn)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(jì)算公式：

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

Ib=(Ib1+Ib2)/2

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

3、輸出電壓計(jì)算公式：

運(yùn)算放大器的輸出電壓可以根據(jù)以下公式計(jì)算：

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

其中，Vout為輸出電壓，G為運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yīng)和低失真度等特點(diǎn)。它通過(guò)差模輸入放大差值信號(hào)，并通過(guò)共模輸入放大平均值信號(hào)。運(yùn)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(guò)連接電阻和電容器等元件來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。

運(yùn)算放大器的計(jì)算公式包括基本增益計(jì)算公式、輸入偏置電流計(jì)算公式和輸出電壓計(jì)算公式等。這些公式可以幫助工程師設(shè)計(jì)和計(jì)算運(yùn)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(yùn)算放大器和比較器基本用法

先來(lái)看看運(yùn)算放大器和比較器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(kāi)路）。

學(xué)過(guò)模電的都知道，運(yùn)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(yùn)放的基本用法：

比較器

比較器屬于開(kāi)環(huán)電路，它的用途簡(jiǎn)單，作用是比較輸出端U1和U2的電壓大小，當(dāng)正輸入端電壓較大時(shí)（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(kāi)路）；當(dāng)負(fù)輸入端電壓較大時(shí)（U1＞U2），輸出低電平（GND）。

▲比較器原理

運(yùn)算放大器

運(yùn)放（運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)稱(chēng)），可用于線(xiàn)性放大電路中，也可以用于非線(xiàn)性電路中（當(dāng)比較器用），運(yùn)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(xì)說(shuō)了，基本電路大家可以看模電。

下面舉一個(gè)例子：電流采樣電路，該電路是將經(jīng)過(guò)采樣電阻的微弱電壓經(jīng)過(guò)差分放大接入ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，電流經(jīng)過(guò)采樣電阻時(shí)，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(guò)運(yùn)放放大（此處用的是差分放大）。