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一文知道運算放大器的硬性要求

科技觀察員 ? 來源:電子開發網 ? 作者:電子開發網 ? 2023-07-04 14:30 ? 次閱讀

1、偏移歸零

即使輸入電壓相同,大多數運算放大器在輸出端都有偏移電壓。為了使輸出為零電壓,使用了偏移歸零方法。在大多數運算放大器中,由于其固有特性和輸入偏置排列中的不匹配導致,存在一個小的偏移。

因此,即使輸入信號為零,某些運算放大器的輸出端也可以提供很小的輸出電壓。這個缺點可以通過向輸入提供一個小的偏移電壓來糾正。這稱為輸入偏移電壓。為了消除或清零偏移,大多數運算放大器都有兩個引腳來啟用偏移清零。為此,典型值為100K的Pot或Preset應連接在引腳1和5之間,其抽頭接地。通過調整預設,可以將輸出設置為零電壓。

偏移歸零

2、選通或相位補償

運算放大器有時可能會變得不穩定,為了使它們在整個頻帶內穩定,通常在其Strobe引腳8和引腳1之間連接一個電容。通常會添加一個47pF的圓盤電容器來進行相位補償,以使運算放大器保持穩定。如果運算放大器用作靈敏放大器,這一點最為重要。

選通或相位補償

3、反饋

眾所周知,運算放大器具有非常高的放大水平,通常約為1,000,00 倍。假設運算放大器的增益為10,000,那么運算放大器將放大其同相輸入 (V+)

和反相輸入 (V-) 的電壓差。所以輸出電壓 V out 為

10,000 x (V+ – V- )。

放大器反饋

在圖中,信號施加到非反相輸入,反相輸入連接到輸出。所以V+=V in,V-=Vout。因此Vout=10,000 x (Vin –Vout)。因此輸出電壓幾乎等于輸入電壓。

現在來看看反饋是如何工作的,只需在反相輸入和輸出之間添加一個電阻器就會大大降低增益。通過將一小部分輸出電壓輸入反相輸入可以顯著降低放大率。

放大器反饋

根據前面的等式,V out = 10,000 x (V+ – V-)。但是這里增加了一個反饋電阻。所以這里V+是Vin,V-是R1.R1+R2 x Vout。因此,V out為10,000 x ( Vin – R1.R1+R2xVout)。所以V out = R1+R2.R1x Vin。

負面反饋:

運算放大器的輸出連接到其反相 (–) 輸入,因此輸出被反饋到輸入以達到平衡。所以,非反相 (+)輸入端的輸入信號將在輸出端反射。具有負反饋的運算放大器會將其輸出驅動到必要的電平,因此其反相和非反相輸入之間的電壓差將幾乎為零。

負面反饋

正面反饋:

輸出電壓被反饋到非反相 (+)輸入。輸入信號被饋送到反相輸入。在正反饋設計中,如果反相輸入接地,則運算放大器的輸出電壓將取決于非反相輸入電壓的幅度和極性。當輸入電壓為正時,運算放大器的輸出將為正,并且該正電壓將饋送到非反相輸入,從而產生完整的正輸出。如果輸入電壓為負,則情況相反。

正面反饋:

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