2022-10-18運放基礎講解
1、集成運放的內(nei) 部組成單元
在了解運放之前，需要對集成運放的內(nei) 部單元作一個(ge) 簡單的講解。集成電路運算放大器
種類很多，功能也多，電路也不一致，但是其內(nei) 部結構框圖基本上是一致的。由三部分組成：輸入級，中間級，輸出級。輸入級由差分放大電路組成，利用他的電路對稱性可提高整個(ge) 電路的性能。中間電壓放大級的主要作用是提高電壓增益，它可以由一級或多級放大電路組成；輸出級的電壓增益為(wei) 1，但能為(wei) 負責提供一定的功率，電路由兩(liang) 個(ge) 電源V+和V-供電。整個(ge) 電路設計成兩(liang) 個(ge) 輸入端P和N，一個(ge) 輸出端O。三端的電壓分別用Vp，Vn，和Vo表示，P、N兩(liang) 端分別稱為(wei) 同相輸入端和反相輸入端，意即當P端加入電壓信號Vp（Vn = 0）時，在輸出端得到的電壓Vo與(yu) Vp同相；當在N端加入電壓信號Vn(Vp = 0)時，在輸出端得到的輸出電壓Vo與(yu) Vp反相。一個(ge) 世紀的集成運放，P、N與(yu) O端的電壓信號的之間的關(guan) 係是確定的。
輸出電壓Vo與(yu) 差分放大輸入級的兩(liang) 個(ge) 輸入端的關(guan) 係：
Vo = Av（Vp - Vn）
2、運算放大器的電路模型
3、基本線性運放電路
3.1同相放大電路
1、基本放大電路及負反饋
如下圖所示，輸入信號Vi（=Vp）加到運放的同相輸入端之間，從(cong) 這裏引入負反饋
基本概念來分析電路。
Vp（Vi） 變大
由Vo = AV（Vp-Vn）有 Vo變大
通過反饋電路R2和R1，Vo為(wei) 正，則反饋電壓Vn亦為(wei) 正，則淨輸入
Vid =Vi-Vf=Vp-Vn比無反饋時減少了，即Vn抵消了Vi的一部分，使放大電路的
輸出電壓減小了，即Vn抵消了Vi的一部分，使放大電路的輸出電壓Vo減小了，
放大電路的電壓增益Av =Vo/Vi 也減小了，因而這時引入的反饋是負反饋。
圖3.3.1 同相放大電路
根據求輸出電阻的方法，將信號源Vi置0，則運放內(nei) 的受控電壓源也為(wei) 零。同時因為(wei) 理想運放的輸出電阻 = 0，盡管輸出端還有其他並聯支路。但從(cong) 輸出端口看進去的輸出電阻Ro =
故有 Ro—>0
3、電壓跟隨器
將同相放大器中，R1 = ∞，R2 = 0，則得Vi = Vp =Vn
Av =
圖3.3.2 電壓跟隨器
3.3 反相放大電路
1、基本電路
圖3.3.3 反相放大電路
輸入電壓Vi通過R1作用於(yu) 運放的反相端，由虛短的概念可知，Vn= Vp =0,因此反相輸入端的電位接近於(yu) 地電位，故稱虛地，如圖2.3.3所示。
虛地的存在是反相放大電路在閉環工作狀態下的重要特征
2、重要特征
1）閉環電壓增益
Av = Vo/Vi = -R2/R1
2）輸入輸出電阻電阻
Ri = Vi/= R1
同同相放大電路類似，Ro –>0.
由上麵可知，輸入電阻是反相放大電路的一個(ge) 小小缺點，當需要高輸入電阻時，就需要想其他辦法了。可以使用T型網絡反相輸入放大電路來提高輸入電阻，同時使係統保持穩定，同時可以高增益。
3.3 同相輸入和反相輸入放大電路的其它應用
3.2.1 求差電路
如圖3.3.4所示電路是用來實現兩(liang) 個(ge) 電壓Vi1、Vi2相減的求差電路，又稱差分放大電路。從(cong) 電路的結構來看，它是反相輸入和同相輸入相結合的放大電路。
根據虛短和虛斷的概念，對節點n和p的電流方程然後推導得：
在上式中，如果選取阻值滿足R4/R1 =R3/R2 的關(guan) 係，輸出電壓可簡化為(wei)
比例係數為(wei)
圖3.3.4 差分放大電路
1） 輸入電阻Ri
輸入電阻Ri是從(cong) 輸入端看進去的電阻，當電路中R1 = R2 =R3 =R4時，利用虛短
2) 輸出電阻 Ro
