文章目录

  • 1.运算放大器工作原理综述:
  • 反向放大器
  • 同向放大器
  • 加法器1
  • 加法器2
  • 减法器(差分放大器)
  • 什么叫放大器反相的输入端和同相输入端


1.运算放大器工作原理综述:

“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。

反向放大器

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。

光放大器python仿真代码_R3

同向放大器

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。

光放大器python仿真代码_R3_02

加法器1

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。

光放大器python仿真代码_电路设计_03

加法器2

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)/R ……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!

光放大器python仿真代码_模电_04

减法器(差分放大器)

光放大器python仿真代码_R3_05

R1=R4,R2=R3时,U2=U1+Uo
U=U2*R3/(R2+R3)
(R1+R4)U=R1Uo+R4U1
斜对角求中点电压值法

U=(R1Uo+R4U1)/(R1+R4)

光放大器python仿真代码_加法器_06


减法器(差分放大器)

电压采样

光放大器python仿真代码_加法器_07


电流采样

光放大器python仿真代码_R3_08

什么叫放大器反相的输入端和同相输入端

这就是一对差分信号输入端,当同相输入端电压高于反相输入端时,运放输出高电压;当同相输入端电压低于反相输入端时,运放输出低电压。
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。