运算放大器的工作原理(运算放大器基本公式)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚运算放大器的相关问题?那么关于运算放大器的工作原理的答案我来给大家详细解答下。
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运算放大器(Compact Operator,简称CO)是一种电子元件,其功能是将信号进行放大。
在数字电路中用作输入、输出和比较之用。运算放大器具有电流增益高、输入阻抗小、噪声低等特点。
1. 运算放大器的基本原理:
(1)当信号电压经过电阻R1时,产生一个电流I1,该电流流过电阻R2并产生另一个电流I2。由于R1、R2的阻值相等而大小不同,因此两个电流的相位相反。
根据基尔霍夫定律:式中U为电压源;Vo是负载上的电压;K是比例系数(即放大倍数)。
(2)当负载RL通过电阻R3时,会产生另一个电压Vr2,该电压与前一电压的大小相等且相位相反(因为两电抗器的阻值相同),因而使两个输出端得到相等的直流偏置电位差E0=E1=-E0。
(3)由公式(1)可知,如果RL通过电阻R4后产生的直流偏压等于电源提供的正弦波形的话,则此交流信号将进入运算放大器的输入端NP1。
(4)由于NP1(或nP2)接有基准电源VR1,所以它相当于一个参考点。
(5)当从NP1到VR1之间的任何一点加一交流信号的瞬时功率大于零时(称为过载现象发生),则VC2=VC3。
(6)VC2=VC3,于是VD=0,此时VD/VD+D1/D2/C1=0,即无直流偏压存在。
2. 运算放大器的应用:
1)在模拟电路中的用途:
在模拟电路中作为基本元件使用:
A. 在分立器件级上作前置级使用:如三极管VTL电路等;
B. 作为集成运放的前置级使用:如TTL集成电路等;
C. 作中间级使用:如MOS管驱动电路等。
2)在开关电源中的用途:
A. 用作开关管的集电极开路保护用;B. 用作开关管的短路保护用;C. 用于单端正向导通控制及反激振荡器中做功放管用等等。
温馨提示:通过以上关于运算放大器内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。