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  • 同相放大电路设计

    2019-01-07 16:29:15
    同相放大器是一个电压串联负反馈放大器,信号输入到运算放大器的同相输入端,输出电压反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。其输入阻抗该、输出阻抗第、带负载能力强,且增益不受信号源内阻的影响。...
  • 图1所示的同相放大器具有一个简单的比例增益公式:VOUT=VIN(R2/2R1)。这一增益正比于一个电阻比,并可取任何数值。R3对增益没有任何影响。如果你需要一个其增益比与反相放大器相同的同相放大器,则图2所示的电路能...
  • 这可是模电中的重点,但是也是难点,自己知道很重要,就是搞不明白怎么回事,没关系这次就以三极管放大电路的三种组态为例给大家简单说一下放大电路的放大倍数计算公式。 组态一:共射电路 组态二:共集电极电路...
  • 电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性和输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性和输出端相反极性的则称为反相放大器。图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也...
  • 放大电路公式

    千次阅读 2019-06-14 11:05:51
    Vi/R1=Vo/(R1+R2) ==&... 放大倍数G=1+R2/R1 Vo/R2=(0-Vi)/R1 ==>反向放大倍数G=-R2/R1 V1-V2 = (Vin+ - Vin-)/Rg*(2R1+Rg) V3+/Rs*(Rs+R2) = V2 Vo - (Vo-V3+)/Rs*(Rs+R2) = V1 V1 - V2 = Vo - ...

     

     

    Vi/R1=Vo/(R1+R2) ==> 放大倍数G=1+R2/R1   放大电路公式 - xiebingsuccess - xiebingsuccess的博客

     放大电路公式 - xiebingsuccess - xiebingsuccess的博客

     Vo/R2=(0-Vi)/R1 ==>反向放大倍数G=-R2/R1

     

     

    放大电路公式 - xiebingsuccess - xiebingsuccess的博客

    V1-V2 = (Vin+ - Vin-)/Rg*(2R1+Rg)

    V3+/Rs*(Rs+R2) = V2

    Vo - (Vo-V3+)/Rs*(Rs+R2) = V1

    V1 - V2 = Vo - (Vo-V3+)/R3*(Rs+R2) - V3+/Rs*(R2+Rs) = -Vo*R2/Rs

    (Vin+ - Vin-)/Rg*(2R1+Rg) = -Vo*R2/Rs ==>G=Rs/R2*(1+2R1/Rg)

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  • 在求分立元件多级放大电路的电压放大倍数时有两种处理方法。 一是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑,即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联,简称输入电阻法。 二是将后一级与前一级开路,计算前...
  • 估算图(1)放大电路的静态工作点。其中RB=120千欧,RC=1千欧,UCC=24伏,ß=50,三极管为硅管 。  解:IB=(UCC-UBE)/RB=24-0.7/120000=0.194(mA) IC=ßIB=50*0.194=9.7(mA) UCE=UCC-ICRC=24-9.7*1=14.3V  来源...
  • 运放电路同相放大

    千次阅读 2021-05-19 09:57:52
    同相放大电路的定义:信号从运放同相端输入,输出信号的一部分通过反馈电阻接到运放的反相输入端,构成负反馈。同相运放反相端通过电阻接地(或接基准电压,其中基准电压等于电源电压的一半)所构成的电路...

    同相放大器电路的定义:信号从运放同相端输入,输出信号的一部分通过反馈电阻接到运放的反相输入端,构成负反馈。同相运放反相端通过电阻接地(或接基准电压,其中基准电压等于电源电压的一半)所构成的电路。

    同相放大器电路的特性

    1、输入阻抗很高,为兆欧级。所以对微弱小信号的放大来说,同相放大器电路是不错的选择。

    2、输出阻抗极小,为数欧或十几欧姆。有一定的带负载能力。

    3、电压放大倍数,同相放大器的电压放大倍数等于反馈电阻阻值除以运放反相端接地(或接基准电压)的电阻阻值再加1。

    4、输出信号的相位与输入信号相同。

    同相放大器的作用

    1、用于小信号的放大。由于同相放大器具有极大的输入阻抗,因此可以最大程度的再现信号源信号。同时也具有极大的放大倍数。可以对信号进行调节。

    2、用作电压跟随器。在同相放大器中,将输出电压全部反馈到反相输入端,就构成了电压跟随器。此时的输出电压与输入电压完全一样。类似于晶体管放大电路中的共集电极放大电路(射极跟随器),但是性能远优于由晶体三极管构成的共集电极放大电路。

    3、用作有源滤波器。通过在运放同相端串并接电阻电容或电感,可以构成有源滤波器,从频率复杂的信号中,选择出所需特定频率的信号。

     

     

     

     

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  • 1. 放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路
  • 运算放大器——4种基本运放电路(同相放大、反相放大、加法器、差分放大电路)在实际设计中需要考虑的实际问题 前言 第一篇博客就从运放入手吧,话不多说。正文开始:想必大家对运放电路都熟悉的再不能熟悉了。可是...

    运算放大器——4种基本运放电路(同相放大、反相放大、加法器、差分放大电路)在实际设计中需要考虑的实际问题

    前言

    第一篇博客就从运放入手吧,话不多说。正文开始:想必大家对运放电路都熟悉的再不能熟悉了。可是这里为什么又再拿出来写呢?肯定是有不同的知识才会有意义,所以接下来就本人在积累到的前人的知识,拿出来浅谈浅谈,不当之处希望大家指正。

    四种基本的运算放大电路

    1. 同相放大电路
    同相放大电路

    同相放大电路:顾名思义输出和输出信号是相位相同。放大倍数由Rg和Rf共同决定。

    2. 反向放大电路
    反向放大电路
    反相放大电路:顾名思义输出和输出信号是相位相反。放大倍数由Rg和Rf共同决定。

    3.加法器
    加法器
    加法器:顾名思义输出是输入信号的和。每个信号的放大倍数有反馈电阻Rf与每个输入信号串联的电阻R共同决定。

    4. 差分放大电路
    在这里插入图片描述
    差分放大电路:输出信号是输入信号之差。输出信号可先由分压器规则计算同相输入端的电压V+,然后使用同相运放增益公式计算出通相输出电压Vout1。然后在使用反向增益公式计算反向输出级的电压Vout2。最后将两个输出电压相加即可。

    到此为止是属于大家在都熟知的基本知识。

    以上都是基于理想运算放大器设计,然而,由于运放的开环响应,会出现一些很小但应当注意的误差项。例如反相放大器的增益是否永远都能够由-Rf/Rg决定,同相放大器的增益是否由1+Rf/Rg决定?答案是,但也不是。这就要考虑到运放的开环增益,理想的开环增益无穷大,那么误差项为0;当开环增益远远大于预期的闭环增益时,那么误差项的值也会小到去可在设计中忽略。但是,当闭环增益增大时,误差项这时候就不可能被忽略掉了,如果被忽略,设计出来的电路的增益就会和理论设计的相违背。
    接下来先介绍一个常见的运放的开环响应,如下图所示。很多人一眼望去,这图好熟悉呀。That’s right!这和简单的低通滤波器的幅频响应曲线图一样
    在这里插入图片描述
    这一曲线主要包括两段:一段是水平的,一段是倾斜的。最左边的频率,开环增益为80dB(即10 000V/V)。所以这一频率下能够达到的最大增益为10000。只要频率增加3个十倍频程,这一情况就会发生显著改变来响应曲线开始倾斜,能达到的最大增益只有小于40dB,或者小于100V/V。由此可知,在这一频率下运放能够获得的最大增益就显著被限制了。
    考虑到开环增益的影响,单级反相放大和同相放大运放电路在实际中的增益由一下两条公式给出。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    考虑到上图的开环响应图,假设频率足够低,开环增益为80dB,即能够达到的最大增益为10000.有限开环增益对反向放大电路实际增益的影响如下表所示
    在这里插入图片描述

    当Rf=Rg,理论增益为-1,有限开环增益只贡献了0.02%的误差。因此,使用误差为1%的电阻时,电阻误差都比这个误差还要大,因此,这个由开环增益引起的0.02%的误差便可以忽略不计了。但是当增益为-100时,误差达到了1%,这就足够引起注意了。略微调整电阻的值可以补偿这一误差。然而当理论增益增大到10000时,误差也增加到了50%,无论如何调整都无法补偿。如果使用一些阻值悬殊的电阻。如Rg=1Ω,Rf=1TΩ,那么能够达到的最大增益的绝对值仍然达不到10000。就像光速一样,你能够无限接近它,然是永远达不到。

    同理,对于同相放大电路,其实际增益与理论增益由下表所示。低增益时误差可忽略,或者微调电阻值便可以误差范围内满足设计。但是误差达到50%,通过调整电阻值,取一些荒谬的阻值来达到增益要求,可以接近但是永远无法达到开环增益。
    在这里插入图片描述

    后面这些内容似乎难懂,与实际也比较不沾边,与所学的相差甚远。但是,在设计放大器电路时,我们应该讲这些牢记于心,因为这才是运放的真正性质。

    再往后的有源滤波器设计讲解中,也会受到类似的限制,一条很有用的经验法则是(不是本人得出来的,从前人那里积累的):在最高的工作频率上确保开环增益比所需增益打40dB,否则可能会出现误差,对于带通滤波器的情形,这种的限制还会使谐振频率降低。

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  • 运放电路:运算放大器的同相放大和反相放大

    万次阅读 多人点赞 2017-07-19 16:58:46
    电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性和输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性和输出端相反极性的则称为反相放大器。  图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,...

      电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性和输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性和输出端相反极性的则称为反相放大器。
      图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。

    这里写图片描述

      流过R1的电流:I1=(Vi-V-)/R1………a
      流过R2的电流:I2=(V–Vout)/R2……b
      V-=V+=0………………c
      I1=I2……………………d
      求解上面的初中代数方程得
      Vout=(-R2/R1)*Vi
      这就是传说中的反相放大器的输入输出关系式了。

    这里写图片描述

      图二中Vi与V-虚短,则Vi=V-……a
      因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过R1和R2的电流相等,设此电流为I,由欧姆定律得:
      I=Vout/(R1+R2)……b
      Vi等于R2上的分压,即:Vi=I*R2……c
      由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2,这就是传说中的同相放大器的公式了。
      集成运算同相放大器和反相放大器的选择[2]
      运算放大器可以接成同相放大也可以接成反相放大,那使用同相放大好还是反相放大好呢?我们先来看同相放大和反相放大的区别:
      #同相放大器
      优点:输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大
      缺点:放大电路没有虚地,因此有较大的共模电压,抗干扰能力相对较差,使用时要求运放有较高的共模抑制比,另一个小缺点就是放大倍数只能大于1;
      #反相放大器
      优点:两个输入端电位始终近似为零(同相端接地,反相端虚地),只有差模信号,抗干扰能力强;
      缺点:输入阻抗很小,等于信号到输入端的串联电阻的阻值。
      另外就是二者的增益计算公式不同,相位相反

      由此可见,对比它们要在以下几个方面:输入输出阻抗,共模的抗干扰
      1、同相放大器的输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大,同相放大器的输入电阻取值大小不影响输入阻抗;而反相放大器的输入阻抗等于信号到输入端的串联电阻的阻值。因此当要求输入阻抗很高的时候就应选择同相放大器!
      2、同相放大器的输入信号范围受运放的共模输入电压范围的限制,反相放大器则无此限制。因此如果要求输入阻抗不高且相位无要求时,首选反相放大,因为反相放大只存在差模信号,抗干扰能力强,可以得到更大的输入信号范围。
      3、在设计中要求放大倍数相同的情况下尽量选择数值小的电阻配合,这样可以减小输入偏置电流的影响和分布电容的影响。如果很计较功耗,则要在电阻数值方面折中。
      [1]ke xu2, 运放同相放大和反相放大的理解
      [2]kevinhg的博客,集成运算同相放大器和反相放大器的选择

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空空如也

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