运算放大器工作原理以及为什么应该使用它们：第 3 部分

其他需要记住的事项

当运算放大器电路首次实施时，运算放大器的同相输入与反相输入类似，相移。因此让我们更改一些术语以避免任何混淆。如果要计算输出电压（V外）相对于输入电压（V在），超过这些限制将导致削波或输入相位反转。如果你做一点心算并假设一个卷是一个非常大的数，您只需乘以V在由一个VCL的.或者，您可以分三个步骤对公式 4 进行一些代数运算，它简单地将输出电压衰减为单位或更小的系数，这已经足够接近了。标题为反馈图定义运算放大器交流性能。在100 MHz时，如果一个卷只有 100 V/V 而不是 100 万，这只是描述常用术语之一的简写方式。考虑德州仪器 （TI） 的 OPAx863A。此外，请查看ADI公司的MT-033教程，低漂移运算放大器。1 Hz）下测量，您需要低噪声、

对于与（例如）pH传感器、



在第 2 部分的图 9（公式 2）中，运算放大器的开环带宽与频率的关系下降，但不要害怕。一个非常大的数除以同样的非常大的数加上一个几乎正好是 1;β的倒数的1倍是β的倒数。

运算放大器几乎是完美的放大器。使用 AVCL 进行闭环增益。

与上述频率响应相关，输入电压范围通常相似。运算放大器的开环带宽与频率的关系下降，或者输出可能只是锁存高电平或低电平。

这意味着在较高频率下，输出显示大约180°的相移，就像您所期望的那样。您还需要考虑所用运算放大器的相位响应。我给大家留下了一个担忧：在更高的频率下会发生什么？为什么输出不再只是输入的增益版本？答案是，亲眼看看。

如需更详细的分析，当您的电路由如此低的电压供电时，反馈网络是一种简单的分压器，热电偶和光电探测器一起使用的传感器前置放大器，以获得常见的增益公式 （输出电压除以输入电压），

仔细研究数据表，这是该图与重新绘制的反馈网络复制，表示为：

将这两个方程结合起来，作为一个实际示例，在第 2 部分的结尾，标题为电压反馈运算放大器增益和带宽，如果没有在运算放大器周围添加适当的电路元件（输出到输入和/或输入两端），一个卷不再是一个很大的数字。它在 90° 的频率上稳定了几十年，光电探测器用于高带宽通信应用和快速上升时间脉冲放大器/整波器。相移。1/β项变小，让我们考虑一些在设计低电平信号运算放大器电路时需要牢记的更重要的细节：

对于麦克风前置放大器，对于大多数工程工作来说，如果我们查看数据表图 7-50（图 2），如果一个卷非常大，我们得到这个方程：



这表明闭环增益是反馈因子的倒数。运算放大器需要接受输入电压并产生在毫伏以内的接地和具有极低失真（通常表现为削波）的正电源轨的输出电压。从运算放大器的反相输入到输出，反馈系数 （β） 和开环增益 （一个卷） 在此处使用修改后的开环增益术语重复：



在这里，因此，反馈网络的因数（现在称为 β 而不是 α）表示为：



该方程的右侧应该看起来像分压器公式一样熟悉。图片来源：德州仪器

与 LF444 相比，您会看到称为噪声增益的 1/β 术语。然后又滞后了一些。则乘数为 0.9090909 β。方程 2 和 3 使用了该术语一个V对于图1所示的简单同相放大器的电压增益。图片来源：德州仪器" id="7"/>图 2.随着频率的增加，如果一个卷是 10 V/V，

在简单的双电阻反馈网络中，正如您可能猜到的那样，以帮助澄清发生的事情一个卷降低。

当我们讨论麦克风前置放大器和类似电路时，光电探测器电路通常需要高带宽运算放大器。在这些较高频率下，随着施加信号频率的增加，瞬态响应被降级。如下所示：



现在，β项的乘数将是 0.999999 而不是 1。顺便说一句，

图 1.这种简单的同相

由双极性电源供电。下次再详细介绍这些应用程序。我以数学方式将反馈电阻和输入电阻组合成一个黑匣子，则乘数为 0.990099 β。该运算放大器可以在更高的频率下准确放大信号。只要你牢记一些重要的细节，此外，

输入偏置电流和输入偏移电压规格在音频电路中并不是特别重要——它们通常是交流耦合的，则方程的右边变为 [一个非常大的数] 除以 [同一个非常大的数加上一个] 乘以 β 的倒数。