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  • 运算放大器基本原理图
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    2021-03-22 09:57:43

    ★运算放大器电路图标:

    70

    Vp:同相输入端

    Vn:反向输入端

    Vo:输出端

    1.同相输入端与反向输入端的意义。

    70

    70
    同相位
    VpVnVo
    上升接地或稳定的电平上升
    下降接地或稳定的电平下降
    反相位
    VpVnVo
    上升接地或稳定的电平下降
    下降接地或稳定的电平上升

     

    2.运算的放大倍数为无穷大(∞)。 

    3.运算放的反向输入端电压永远等于同相输入端电压。

    70

     Vin = Vp - Vn 且 Vout = A × Vin(A:为放大倍数)

    又  A = ∞,Vin = Vout / A

     Vin => 0

    结论:Vp = Vn

     

    ☆例1:

    70

    解释:因为反向端电压永远等于同相端电压,所以Vout也为0.1V等于输入(电压跟随器),主要就是运放是输入阻抗无穷大,输出阻抗几乎为零。

     

    ☆例2:

    watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NTMwNjky,size_16,color_FFFFFF,t_70

    又因为Vc=Vp    ,可以求得Vo。

    解释:根据反向端永远等于同相端的基本原理,此时反向端电压为0.1V,又因为在1K电阻上的分压为0.1V,那么在100K电阻上的分压将为10V,故Vo输出电压为100K与1K电阻分压之和,为10.1V。

     

    ☆例3:

    70

    解释:电路输入为24V直流电源,经过C1滤波,经R1、D2稳压管进行稳压,稳压在2.5V,同时在稳压管两端并联一只10K的可调变阻器,可调范围为:0V - 2.5V,又如图所示,运放的同相端接在滑动变阻器的抽头上,所以,同相端的电压变化范围也为:0V - 2.5V,运放的反向端接R2与R3分压中间,故在R3的1K电阻上电压变化范围为:0V - 2.5V,那么在R2上电压变化范围为:0V - 12.5V,输出电压为R2+R3上的电压总和,故为0V - 15V的变化范围。

     

    4.运算的输入阻抗为无穷大,也就是说运放输入电流为零。

    70

    解释:运放同相端接地,那么反向端电压将为0V,100K电阻上左边1V右边0V,有电势差,则有电流流过100K电阻,但由于运放的输入阻抗为无穷大,几乎没有电流流进运放,所以电流将流过1000K电阻,那么1000K电阻上的电压为10V,由于输出端比GND的电势低,所以输出为-10V(负压)。

    70

    解释:运放同相端接3V电压,那么反向端电压也为3V,2K电阻上左边5V右边3V,又电势差,则有电流流过2K电阻,但由于运放的输入阻抗为无穷大,几乎没有电流流过运放,所以电流将流过10K电阻,那么在10K电阻上的电压为10V,Vout对地的电压是Vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND,所以,Vout = (-10V)+3V = -7V。

     

    ★总结如下:

    1.同相输入端与反向输入端的意义:

    (1)、在反向端电压一定时,输出的波形与同相端相位相同。

    (2)、在同相端电压一定时,输出的波形与反向端相位相反。

    2.运算的放大倍数为无穷大(∞)。

    3.运算放的反向输入端电压永远等于同相输入端电压。

    4.运算的输入阻抗为无穷大,也就是说运放输入电流为零。

     

     

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    运算放大器电路图标: Vp:同相输入端 Vn:反向输入端 Vo:输出端 1.同相输入端与反向输入端的意义。 同相位 Vp Vn Vo 上升 接地或稳定的电平 上升...

    ★运算放大器电路图标:

    Vp:同相输入端

    Vn:反向输入端

    Vo:输出端

    1.同相输入端与反向输入端的意义。

    同相位
    VpVnVo
    上升接地或稳定的电平上升
    下降接地或稳定的电平下降
    反相位
    VpVnVo
    上升接地或稳定的电平下降
    下降接地或稳定的电平上升

    2.运算的放大倍数为无穷大(∞)。

    3.运算放的反向输入端电压永远等于同相输入端电压。

    Vin = Vp - Vn 且 Vout = A × Vin(A:为放大倍数)

    A = ∞,Vin = Vout / A

    Vin => 0

    结论:Vp = Vn

    ☆例1:

    解释:因为反向端电压永远等于同相端电压,所以Vout也为0.1V等于输入(电压跟随器),主要就是运放是输入阻抗无穷大,输出阻抗几乎为零。

    ☆例2:

    解释:根据反向端永远等于同相端的基本原理,此时反向端电压为0.1V,又因为在1K电阻上的分压为0.1V,那么在100K电阻上的分压将为10V,故Vo输出电压为100K与1K电阻分压之和,为10.1V。

    ☆例3:

    解释:电路输入为24V直流电源,经过C1滤波,经R1、D2稳压管进行稳压,稳压在2.5V,同时在稳压管两端并联一只10K的可调变阻器,可调范围为:0V - 2.5V,又如图所示,运放的同相端接在滑动变阻器的抽头上,所以,同相端的电压变化范围也为:0V - 2.5V,运放的反向端接R2与R3分压中间,故在R3的1K电阻上电压变化范围为:0V - 2.5V,那么在R2上电压变化范围为:0V - 12.5V,输出电压为R2+R3上的电压总和,故为0V - 15V的变化范围。

    4.运算的输入阻抗为无穷大,也就是说运放输入电流为零。

    解释:运放同相端接地,那么反向端电压将为0V,100K电阻上左边1V右边0V,有电势差,则有电流流过100K电阻,但由于运放的输入阻抗为无穷大,几乎没有电流流进运放,所以电流将流过1000K电阻,那么1000K电阻上的电压为10V,由于输出端比GND的电势低,所以输出为-10V(负压)。

    解释:运放同相端接3V电压,那么反向端电压也为3V,2K电阻上左边5V右边3V,又电势差,则有电流流过2K电阻,但由于运放的输入阻抗为无穷大,几乎没有电流流过运放,所以电流将流过10K电阻,那么在10K电阻上的电压为10V,Vout对地的电压是Vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND,所以,Vout = (-10V)+3V = -7V。

    ★总结如下:

    1.同相输入端与反向输入端的意义:

    (1)、在反向端电压一定时,输出的波形与同相端相位相同

    (2)、在同相端电压一定时,输出的波形与反向端相位相反

    2.运算的放大倍数无穷大(∞)。

    3.运算放的反向输入端电压永远等于同相输入端电压。

    4.运算的输入阻抗为无穷大,也就是说运放输入电流为零。

     

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     运算放大器基本上可以算得上是模拟电路的基本需要了解的电路之一,而要想更好用好运放,透彻地了解运算放大器工作原理是无可避免,但是运放攻略太多,那不妨来试试这篇用电路作为主线的文章来带你领略运算放大器...

    运算放大器工作原理

    作者:何富和时间:2015-03-22来源:电子产品世界
    

      运算放大器基本上可以算得上是模拟电路的基本需要了解的电路之一,而要想更好用好运放,透彻地了解运算放大器工作原理是无可避免,但是运放攻略太多,那不妨来试试这篇用电路图作为主线的文章来带你领略运算放大器的工作原理吧。
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/271351.htm

    1.运算放大器工作原理综述:

      运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,在分析运算放大器工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。本文收集运放电路的应用电路,希望看完后有所收获。但是在分析各个电路之前,还是先回忆一下两个运放教材里必教的技能,就是“虚短”和“虚断”。
      “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。
      “虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。

    2.运算放大器工作原理经典电路图一

    图一
      图一运算放大器的同向端接地=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。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 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。

    3.运算放大器工作原理经典电路图二

    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 这就是传说中的同向放大器的公式了。

    4.运算放大器工作原理经典电路图三

    这里写图片描述
      图三中,由虚短知: V- = V+ = 0 ……a 由虚断及基尔霍夫定律知,通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流,故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (Vout – V-)/R3 ……b 代入a式,b式变为V1/R1 + V2/R2 = Vout/R3 如果取R1=R2=R3,则上式变为Vout=V1+V2,这就是传说中的加法器了。

      (编辑者注)质疑:(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (V- – Vout)/R3 ……b 图三公式中少了个负号?

    5.运算放大器工作原理经典电路图四

    这里写图片描述
      请看图四。因为虚断,运算放大器同向端没有电流流过,则流过R1和R2的电流相等,同理流过R4和R3的电流也相等。故 (V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 ……a (Vout – V-)/R3 = V-/R4 ……b 由虚短知: V+ = V- ……c 如果R1=R2,R3=R4,则由以上式子可以推导出 V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2 故 Vout = V1 + V2 也是一个加法器,呵呵!

    6.运算放大器工作原理经典电路图五

    这里写图片描述
      图五由虚断知,通过R1的电流等于通过R2的电流,同理通过R4的电流等于R3的电流,故有 (V2 – V+)/R1 = V+/R2 ……a (V1 – V-)/R4 = (V- - Vout)/R3 ……b 如果R1=R2, 则V+ = V2/2 ……c 如果R3=R4, 则V- = (Vout + V1)/2 ……d 由虚短知 V+ = V- ……e 所以 Vout=V2-V1 这就是传说中的减法器了。

    7.运算放大器工作原理经典电路图六

    这里写图片描述
      图六电路中,由运算放大器的虚短知,反向输入端的电压与同向端相等,由虚断知,通过R1的电流与通过C1的电流相等。通过R1的电流 i=V1/R1 通过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt 所以 Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt 输出电压与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。若V1为恒定电压U,则上式变换为Vout = -U*t/(R1*C1) t 是时间,则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。

    8.运算放大器工作原理经典电路图七

    这里写图片描述
      图七中由虚断知,通过电容C1和电阻R2的电流是相等的,由虚短知,运算放大器同向端与反向端电压是相等的。则: Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt 这是一个微分电路。如果V1是一个突然加入的直流电压,则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。

    9.运算放大器工作原理经典电路图八

    这里写图片描述
      图八.由虚短知 Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b 由虚断知,运算放大器输入端没有电流流过,则R1、R2、R3可视为串联,通过每一个电阻的电流是相同的,电流I=(Vx-Vy)/R2 ……c 则: Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 ……d 由虚断知,流过R6与流过R7的电流相等,若R6=R7, 则Vw = Vo2/2 ……e 同理若R4=R5,则Vout – Vu = Vu – Vo1,故Vu = (Vout+Vo1)/2 ……f 由虚短知,Vu = Vw ……g 由efg得 Vout = Vo2 – Vo1 ……h 由dh得 Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2 上式中(R1+R2+R3)/R2是定值,此值确定了差值(Vy –Vx)的放大倍数。这个电路就是传说中的差分放大电路了。

    10.运算放大器工作原理经典电路图九

    这里写图片描述
      分析一个大家接触得较多的电路。很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流,电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号,图九就是这样一个典型电路。如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1,在R1上会产生0.4~2V的电压差。由虚断知,运算放大器输入端没有电流流过,则流过R3和R5的电流相等,流过R2和R4的电流相等。故: (V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a (V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b 由虚短知: Vx = Vy ……c 电流从0~20mA变化,则V1 = V2 + (0.4~2) ……d 由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e 如果R3=R2,R4=R5,则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f 图九中R4/R2=22k/10k=2.2,则f式Vout = -(0.88~4.4)V,即是说,将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压,此电压可以送ADC去处理。

    11.运算放大器工作原理经典电路图十

    这里写图片描述
      电流可以转换成电压,电压也可以转换成电流。图十就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈,而是串联了三极管Q1的发射结,大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路,虚短虚断的规律仍然是符合的!

      由虚断知,运算放大器输入端没有电流流过,
      则 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a
      同理 (V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b
      由虚短知 V1 = V2 ……c
      如果R2=R6,R4=R5,则由abc式得V3-V4=Vi
      上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等,则通过R7的电流I=Vi/R7,如果负载RL<<100KΩ,则通过Rl和通过R7的电流基本相同。

    12.运算放大器工作原理经典电路图十一

    这里写图片描述
      来一个复杂的,呵呵!图十一是一个三线制PT100前置放大电路。PT100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线,接法如图所示。有2V的电压加在由R14、R20、R15、Z1、PT100及其线电阻组成的桥电路上。Z1、Z2、Z3、D11、D12、D83及各电容在电路中起滤波和保护作用,静态分析时可不予理会,Z1、Z2、Z3可视为短路,D11、D12、D83及各电容可视为开路。由电阻分压知, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a 由虚短知,U8B第6、7脚 电压和第5脚电压相等 V4=V3 ……b 由虚断知,U8A第2脚没有电流流过,则流过R18和R19上的电流相等。 (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c 由虚断知,U8A第3脚没有电流流过, V1=V7 ……d 在桥电路中R15和Z1、PT100及线电阻串联,PT100与线电阻串联分得的电压通过电阻R17加至U8A的第3脚, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) …..e 由虚短知,U8A第3脚和第2脚电压相等, V1=V2 ……f 由abcdef得, (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2 化简得 V5=(102.2*V7-100V3)/2.2 即 V5=204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11 ……g 上式输出电压V5是Rx的函数我们再看线电阻的影响。Pt100最下端线电阻上产生的电压降经过中间的线电阻、Z2、R22,加至U8C的第10脚,由虚断知, V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……a (V6-V10)/R25=V10/R26 ……b 由虚短知, V10=V5 ……c 由式abc得 V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] ……h 由式gh组成的方程组知,如果测出V5、V6的值,就可算出Rx及R0,知道Rx,查pt100分度表就知道温度的大小了。

      本文改自:http://forum.eepw.com.cn/thread/196953/1

    13.差分放大器

    这里写图片描述
    根据虚断,可知通过R1和RF的电流相等,同样通过R2和R3的电流也相等,即
    (Vil-V1)/R1=(V1-Vo)/RF a式 (Vi2-V2)/R2=V2/R3 b式
    根据虚短,V1=V2,c式,然后把这abc三个式可解

    Uout=R3/(R2+R3) x (Rf+R1)/R1 x Ui2 - Ui1*Rf/R1

    (纯复制)

    展开全文
  • OPA333宽带单位增益稳定FET输入运算放大器模块设计资料 包含原理图及PCB文件
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    1.运算放大器工作原理综述:
      运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,在分析运算放大器工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。本文收集运放电路的应用电路,希望看完后有所收获。但是在分析各个电路之前,还是先回忆一下两个运放教材里必教的技能,就是“虚短”和“虚断”。

    “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。

    “虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。

    2.运算放大器工作原理经典电路图一
      图一运算放大器的同向端接地=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。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 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。

    在这里插入图片描述

    3.运算放大器工作原理经典电路图二
      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 = IR2 ……c 由abc式得Vout=Vi(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。

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    4.运算放大器工作原理经典电路图三
      图三中,由虚短知: V- = V+ = 0 ……a 由虚断及基尔霍夫定律知,通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流,故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (Vout – V-)/R3 ……b 代入a式,b式变为V1/R1 + V2/R2 = Vout/R3 如果取R1=R2=R3,则上式变为Vout=V1+V2,这就是传说中的加法器了。
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    (编辑者注)质疑:(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (V- – Vout)/R3 ……b 图三公式中少了个负号?

    5.运算放大器工作原理经典电路图四
      请看图四。因为虚断,运算放大器同向端没有电流流过,则流过R1和R2的电流相等,同理流过R4和R3的电流也相等。故 (V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 ……a (Vout – V-)/R3 = V-/R4 ……b 由虚短知: V+ = V- ……c 如果R1=R2,R3=R4,则由以上式子可以推导出 V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2 故 Vout = V1 + V2 也是一个加法器,呵呵!

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    6.运算放大器工作原理经典电路图五
      图五由虚断知,通过R1的电流等于通过R2的电流,同理通过R4的电流等于R3的电流,故有 (V2 – V+)/R1 = V+/R2 ……a (V1 – V-)/R4 = (V- - Vout)/R3 ……b 如果R1=R2, 则V+ = V2/2 ……c 如果R3=R4, 则V- = (Vout + V1)/2 ……d 由虚短知 V+ = V- ……e 所以 Vout=V2-V1 这就是传说中的减法器了。

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    7.运算放大器工作原理经典电路图六
      图六电路中,由运算放大器的虚短知,反向输入端的电压与同向端相等,由虚断知,通过R1的电流与通过C1的电流相等。通过R1的电流 i=V1/R1 通过C1的电流i=CdUc/dt=-CdVout/dt 所以 Vout=((-1/(R1C1))∫V1dt 输出电压与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。若V1为恒定电压U,则上式变换为Vout = -Ut/(R1*C1) t 是时间,则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。

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    8.运算放大器工作原理经典电路图七
      图七中由虚断知,通过电容C1和电阻R2的电流是相等的,由虚短知,运算放大器同向端与反向端电压是相等的。则: Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt 这是一个微分电路。如果V1是一个突然加入的直流电压,则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。

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    9.运算放大器工作原理经典电路图八
      图八.由虚短知 Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b 由虚断知,运算放大器输入端没有电流流过,则R1、R2、R3可视为串联,通过每一个电阻的电流是相同的,电流I=(Vx-Vy)/R2 ……c 则: Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 ……d 由虚断知,流过R6与流过R7的电流相等,若R6=R7, 则Vw = Vo2/2 ……e 同理若R4=R5,则Vout – Vu = Vu – Vo1,故Vu = (Vout+Vo1)/2 ……f 由虚短知,Vu = Vw ……g 由efg得 Vout = Vo2 – Vo1 ……h 由dh得 Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2 上式中(R1+R2+R3)/R2是定值,此值确定了差值(Vy –Vx)的放大倍数。这个电路就是传说中的差分放大电路了。

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    10.运算放大器工作原理经典电路图九
      分析一个大家接触得较多的电路。很多控制器接受来自各种检测仪表的020mA或420mA电流,电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号,图九就是这样一个典型电路。如图420mA电流流过采样100Ω电阻R1,在R1上会产生0.42V的电压差。由虚断知,运算放大器输入端没有电流流过,则流过R3和R5的电流相等,流过R2和R4的电流相等。故: (V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a (V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b 由虚短知: Vx = Vy ……c 电流从0~20mA变化,则V1 = V2 + (0.4~2) ……d 由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e 如果R3=R2,R4=R5,则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f 图九中R4/R2=22k/10k=2.2,则f式Vout = -(0.884.4)V,即是说,将420mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压,此电压可以送ADC去处理。

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    11.运算放大器工作原理经典电路图十
      电流可以转换成电压,电压也可以转换成电流。图十就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈,而是串联了三极管Q1的发射结,大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路,虚短虚断的规律仍然是符合的!

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    由虚断知,运算放大器输入端没有电流流过,

    则 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a

    同理 (V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b

    由虚短知 V1 = V2 ……c

    如果R2=R6,R4=R5,则由abc式得V3-V4=Vi

    上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等,则通过R7的电流I=Vi/R7,如果负载RL<<100KΩ,则通过Rl和通过R7的电流基本相同。

    12.运算放大器工作原理经典电路图十一
      来一个复杂的,呵呵!图十一是一个三线制PT100前置放大电路。PT100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线,接法如图所示。有2V的电压加在由R14、R20、R15、Z1、PT100及其线电阻组成的桥电路上。Z1、Z2、Z3、D11、D12、D83及各电容在电路中起滤波和保护作用,静态分析时可不予理会,Z1、Z2、Z3可视为短路,D11、D12、D83及各电容可视为开路。由电阻分压知, V3=2R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a 由虚短知,U8B第6、7脚 电压和第5脚电压相等 V4=V3 ……b 由虚断知,U8A第2脚没有电流流过,则流过R18和R19上的电流相等。 (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c 由虚断知,U8A第3脚没有电流流过, V1=V7 ……d 在桥电路中R15和Z1、PT100及线电阻串联,PT100与线电阻串联分得的电压通过电阻R17加至U8A的第3脚, V7=2(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……e 由虚短知,U8A第3脚和第2脚电压相等, V1=V2 ……f 由abcdef得, (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2 化简得 V5=(102.2V7-100V3)/2.2 即 V5=204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11 ……g 上式输出电压V5是Rx的函数我们再看线电阻的影响。Pt100最下端线电阻上产生的电压降经过中间的线电阻、Z2、R22,加至U8C的第10脚,由虚断知, V5=V8=V9=2R0/(R15+Rx+2R0) ……a (V6-V10)/R25=V10/R26 ……b 由虚短知, V10=V5 ……c 由式abc得 V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] ……h 由式gh组成的方程组知,如果测出V5、V6的值,就可算出Rx及R0,知道Rx,查pt100分度表就知道温度的大小了。

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运算放大器基本原理图