以下內容中,小編將對運算放大器的相關內容進行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進對運算放大器的了解,和小編一起來看看吧。
一、運算放大器的組成
集成運算放大器的電路可分為輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四個基本組成部分(圖1)
輸入級是提高運算放大器質量的關鍵部分,要求其輸入電阻高,能減小零點漂移和抑制干擾信號。輸入級都采用差分放大電路,它有同相和反相兩個輸入端。
中間級主要進行電壓放大,要求它的電壓放大倍數高,一般由共發(fā)射極放大電路構成。
輸出級與負載相連,要求其輸出電阻低,帶負載能力強,能輸出足夠大的電壓和電流,一般由互補對稱電路或射極輸出器構成。
偏置電路的作用是為上述各級電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流,決定各級的靜態(tài)工作點,一般由各種恒流源電路構成。
在應用集成運算放大器時,需要知道它的幾個管腳的用途以及放大器的主要參數,至于它的內部電路結構如何一般是無關緊要的。
二、疊加定理在運算放大器直流和交流分析中的應用
昨天與各位同好一起學習了疊加定理在運算放大器直流分析中的應用,那么今天再次與各位同好重溫疊加定理,今天交流直流一起分析。
電路圖(運算放大器為理想運放):
輸入信號是XFG1信號發(fā)生器輸入到同相輸入端的一個放大電路, 頻率為1kHZ,幅值為2.5V,直流偏置為5V的一個正弦波 ,單獨看輸入信號波形為:
那么如何用疊加定理去求解輸出波形呢?其實同理昨天的分析,我們可以把這個電路分解為直流和交流的兩部分,分解過程如下:
直流部分:
對于直流信號,電容等效為開路 (頻率0HZ,容抗無窮大,可見交流部分的容抗公式),所以直流部分,我們的電路就等效為一個 電壓跟隨器 (輸出電壓等于輸入電壓),由于我們輸入信號的直流部分等于5V,所以我們輸出信號的直流部分也是等于5V。
交流部分:
對于 交流信號,電容等效為可變電阻,且頻率越高,電阻越?。ǜ哳l近似于短路) 。因為電容的容抗計算公式為:
所以可以求得C1的在1kHZ下的等效阻抗為:
所以 對于輸入信號中的交流部分,我們的電路等效為放大倍數約為2倍的同相比例放大器 ,即輸入信號中的交流部分(振幅為2.5V,頻率1kHz的正弦波),經過電路后,輸出為了振幅為5V,頻率1kHz的正弦波(無直流偏置)。
然后將我們的的計算結果: 直流部分(5V)和交流部分(振幅為5V,頻率1kHz的正弦波)疊加到一起 ,就是我們這個電路的最終的輸出波形:
從圖中可見, 直流部分并未放大,僅放大了交流部分 。(由于電容隔斷了直流,所以 直流部分等效為1:1的電壓跟隨器 )
經由小編的介紹,不知道你對運算放大器是否充滿了興趣?如果你想對它有更多的了解,不妨嘗試在我們的網站里進行搜索哦。