眾所周知,運(yùn)算放大器是構(gòu)建模擬電路的基本模塊,它們用于多種信號調(diào)節(jié)任務(wù),例如電壓放大、濾波和數(shù)學(xué)運(yùn)算。當(dāng)然,運(yùn)算放大器的重要特征之一是速度,因此區(qū)分出了通用運(yùn)算放大器和高速運(yùn)算放大器。在理想情況下,運(yùn)算放大器在所有頻率下都具有無限輸入阻抗的特性,但實際上它們的速度是有限的。決定高速運(yùn)算放大器的重要概念有兩個:它們與運(yùn)算放大器的速度有關(guān),即帶寬和壓擺率。這兩個概念很難理解,尤其是它們?nèi)绾蜗嗷ヂ?lián)系。影響高速運(yùn)算放大器速度的原因是什么?那么,是什么原因?qū)е逻\(yùn)算放大器首先具有有限的速度呢?發(fā)生這種情況是因為現(xiàn)實生活中的運(yùn)算放大器受到節(jié)點上有限阻抗的限制。節(jié)點處的阻抗取決于節(jié)點處的電阻和電容。隨著頻率的增加,電容的行為更像是“短路”,從而導(dǎo)致較低的阻抗并因此導(dǎo)致較低的增益,導(dǎo)致信號開始“丟失”,正是這一點限制了如何快速的運(yùn)算放大器可以工作。江蘇谷泰微電子有限公司專注模擬信號鏈產(chǎn)品研發(fā),擁有豐富邏輯芯片型號,歡迎選購!低壓通用放大器廠家
理想的運(yùn)算放大器具有無限的輸入阻抗,以防止任何電流從電源流入運(yùn)算放大器電路。但是當(dāng)運(yùn)算放大器用于線性應(yīng)用時,會在外部提供某種形式的負(fù)反饋。由于這種負(fù)反饋,輸入阻抗變?yōu)閆in=(1+AOL*β)Zi其中,Zin是沒有反饋的輸入阻抗AOL是開環(huán)增益β是反饋因子(電壓跟隨器為1)連接到運(yùn)算放大器輸入的信號源的阻抗必須比放大器輸入阻抗小得多,以避免信號丟失。理想運(yùn)算放大器的輸出阻抗為零。這意味著輸出電壓與輸出電流無關(guān)。因此,理想的運(yùn)算放大器可以充當(dāng)具有零內(nèi)阻的完美內(nèi)部電壓源,從而可以將最大電流驅(qū)動到負(fù)載。實際上,運(yùn)算放大器的輸出阻抗受負(fù)反饋影響,由下式給出,Zout=Zo/(1+AOLβ)在這里,Zo是沒有反饋的運(yùn)算放大器的輸出阻抗,AOL是開環(huán)增益,β是反饋因子連接在運(yùn)算放大器輸出端的負(fù)載阻抗必須遠(yuǎn)大于電路輸出阻抗,以避免由于Zout兩端的電壓降而導(dǎo)致任何顯著的輸出損失。低溫漂運(yùn)算放大器價格江蘇谷泰微電子有限公司專注模擬信號鏈產(chǎn)品研發(fā),擁有豐富電平轉(zhuǎn)換芯片型號,歡迎選購!
所有運(yùn)算放大器的輸入級都包含一個差分放大器。如果將兩個不同的電壓信號施加到運(yùn)算放大器的兩個輸入端,則產(chǎn)生的輸出信號與兩個信號之間的“差”成正比。因此,差分放大器放大了相對于公共參考測量的兩個電壓之間的差異。差分放大器可以通過四種不同的方式進(jìn)行配置:1、雙輸入平衡輸出差分放大器。2、雙輸入不平衡輸出差分放大器。3、單輸入平衡輸出差分放大器。4、單輸入不平衡輸出差分放大器。當(dāng)將相同的輸入電壓信號施加到兩個輸入端子時,該操作稱為“共模”操作。共模信號通常是干擾或靜態(tài)信號。共模增益是由共模輸入引起的輸出電壓變化除以共模輸入電壓。雖然差分放大器對施加到兩個輸入的差分電壓提供很大的放大,但它區(qū)分共模輸入信號,即它拒絕放大共模信號。
運(yùn)算放大器常用參數(shù)解釋:1、開環(huán)增益AoL定義為當(dāng)運(yùn)放工作于線性區(qū)時,運(yùn)放輸出電壓與差模電壓輸入電壓的比值由于差模開環(huán)直流電壓增益很高,多數(shù)運(yùn)放的差模開環(huán)直流電壓增益一般在數(shù)萬倍或更多,用數(shù)值直接表示不方便比較,所以一般采用分貝方式記錄和比較。理想運(yùn)放的開環(huán)增益為無窮大,實際運(yùn)放一般在80dB~150dB。2、共模信號抑制比(CommonModeRejection)共模抑制比,定義為當(dāng)運(yùn)放工作于線性區(qū)時,運(yùn)放差模增益與共模增益的比值。即在運(yùn)放兩輸入端與地間加相同信號時,輸入、輸出間的增益稱為共模電壓增益AVC,CMRR=AV/AVC共模抑制比是一個極為重要的指標(biāo),它能夠抑制共模輸入的千擾信號。江蘇谷泰微電子有限公司致力于模擬芯片及信號鏈芯片領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計與銷售,擁有多種儀表放大器。
運(yùn)算放大器重要特性:單片運(yùn)放正常工作所需的電源電壓范圍為±15V。如今,由于電路速度的提高和采用低功率電源(如電池)供電,運(yùn)放的電源正在向低電壓方向發(fā)展。盡管運(yùn)放的電壓規(guī)格通常被指定為對稱的兩極電壓(如±15V),但是這些電壓卻不一定要求是對稱電壓或兩極電壓。對運(yùn)放而言,只要輸入端被偏置在有源區(qū)域內(nèi)(即在共模電壓范圍內(nèi)),那么±15V的電源就相當(dāng)于+30V/0V電源,或者+20V/–10V電源。運(yùn)放沒有接地引腳,除非在單電源供電應(yīng)用中把負(fù)電壓軌接地。運(yùn)放電路的任何器件都不需要接地。高速電路的輸入電壓擺幅小于低速器件。器件的速度越高,其幾何形狀就越小,這意味著擊穿電壓就越低。由于擊穿電壓較低,器件就必須工作在較低電源電壓下。如今,運(yùn)放的擊穿電壓一般為±7V左右,因此高速運(yùn)放的電源電壓一般為±5V,它們也能工作在+5V的單電源電壓下。對通用運(yùn)放來說,電源電壓可以低至+1、8V。這類運(yùn)放由單電源供電,但這不一定意味必須采用低電源電壓。江蘇谷泰微電子有限公司電流檢測放大器型號豐富、功能齊全,歡迎選購!音頻線驅(qū)動放大器代理商
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為什么理想運(yùn)算放大器的開環(huán)增益為無限大?(1)實際的運(yùn)放開環(huán)增益達(dá)到10萬以上,非常非常大所以把實際運(yùn)算放大器理的開環(huán)增益想化為無窮大,并由此導(dǎo)出虛地。(2)導(dǎo)出虛地只是針對反相放大器而言吧。運(yùn)算放大器的開環(huán)增益無窮大,可以使得我們在設(shè)計電路的時候,閉環(huán)增益可以不受開環(huán)增益的限制,而取決于外部元件。就是用大的開環(huán)增益換取閉環(huán)增益的穩(wěn)定性。(3)導(dǎo)出虛地是針對運(yùn)放在負(fù)反饋接法時不只是反相放大器;正反饋時沒有虛地。(4)很好理解假設(shè)增益很小,則對于一個輸出電壓,加在運(yùn)放兩端的電壓的差值相對較大,如果接成負(fù)反饋狀態(tài),就會帶來運(yùn)放兩端的電壓的不一致,從而引起放大的誤差。低壓通用放大器廠家