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运算放大器的工作原理是什么?

作者: 宇凡微 编辑: 单片机工程师 来源: 宇凡微 发布日期: 2022.04.15 浏览次数:
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运算放大器是模拟电路需要了解的基本电路之一,但是想要更好地运用好模拟电路,就需要对运算放大器的工作原理了解透彻,那么运算放大器的工作原理是什…

        运算放大器是模拟电路需要了解的基本电路之一,但是想要更好地运用好模拟电路,就需要对运算放大器的工作原理了解透彻,那么运算放大器的工作原理是什么?这篇文章将为大家详细讲解。

运算放大器的工作原理是什么

        由运算放大器组成的电路多种多样,让人眼花缭乱,在分析运算放大器的工作原理时如果没有把握住核心,往往会让人头大,在分析各个电路之前,需要先回顾一下在教材中必教的技巧,即“虚短”和“虚断”。

        “虚短”是指在分析操作运算放大器处于线性状态时,可以将两个输入端视为等电位,称为虚短路。显然,两个输入端不能真正的短路。“虚断”是指在分析运输和放置处于线性状态时,可将两个输入端视为等效开路,称为虚假开路,显然,两个输入端不能真正断路。

        运算放大器有三个端口,包括两个输入端口,即+和-,一个输出端口。当输入信号“-”端口放大器输入时,输出信号与输入信号相反;同理而言,当输入信号从+端口输入放大器时,输出信号与输入信号相同;当两个端口同时输入信号时,运算放大器实现减数操作,输出信号与较大的一方相同。因此,运算放大器基本上可以说是一个电压放大器,运算放大器必须具有输入阻抗、等于零回报、无限大共模排斥比的部分和无限大的宽度。

        通常,在使用运算放大器的时候,会将其输出端与其反相输入端连接,形成一负反馈状态。原因是操作放大器的电压增长非常大,范围从数百到数万倍不等,使用负反馈可以确保电路的稳定运行。但这并不意味着操作运算放大器不能连接到正反馈。相反,在许多需要产生冲击号的系统中,正反馈组态的操作放大器是一个非常常见的组件。

拓展阅读:运算放大器是什么?

        运算放大器是一种集成电路,它是将电阻器、电容器、二极管、晶体三极管以及它们的连接线等全部集成在一小块半导体基片上的完整电路。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中用以实现数学运算,因而得名“运算放大器”。

        由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多,广泛应用于电子行业当中。

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