運算放大器負反饋講解

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運算放大器負反饋講解

來源：電視劇雜談 釋出時間：2023-12-04 12:09

一、運放基本說明

下圖是MC33078DR2G運算放大器內部結構電路圖

為了讓大家能夠快速的分析基本運放電路，本文從應用的角度出發，來說明一下運算放大器的基本知識。

1.1 基本熟悉

基本的運算放大器如圖所示：

對運算放大器做一些基礎的說明

1、引腳埠：

有兩個輸入埠：同相（+）輸入端 和 反向（-）輸入端，一個輸出埠，然後 2個 供電引腳。

2、訊號輸入：

當輸入訊號從 “-” 埠輸入放大器時，輸出真個輸出訊號與輸入訊號反相;

當輸入訊號從 “+” 埠輸入放大器時，輸出真個輸出訊號與輸入訊號同相;

當兩個輸入埠同時輸入訊號時，運算放大器實現減數運算，輸出訊號與較大的一方同相。

3、理想運放：

一個理想的運算放大器必需具備下列特性:

無限大的 輸入阻抗、等於零的輸出阻抗、無限大的開環迴路增益、無限大的共模排斥比的部門、無限大的頻寬。

1.2 運放中的電流

先來說說運放工作時候的電流：

運放的輸入端是沒有電流流入或者流出的,但是輸出端是可以經由電流的.

知道這一點是進行後面分析的基礎，要說為什麼運放輸出端是沒有電流的，由於他有著無限大的輸入阻抗。

輸出真個電流流向如下圖所示（電流透過正電源流向輸出，或者透過輸出流向負電源）：

輸出真個這些電流是由運放的供電端提供的，實在這裡也可以輕微理解一下，為什麼運放的輸出最大值不可能超過供電電源，輸出的最小值不可能低於負電源

1.3 運放工作特性

運放 Vout 的公式：

Vout = 開環增益* ( Vin+ - Vin-)開環增益你可以理解為運放本身的“放大倍數”，他是一個很大很大的值，理想運放這個值都是無限大。 . 所以公式最後基本就是Vout =無限大 * 同向輸入端與反向輸入真個差值。

透過這個東西可以告訴我們一個運放的特性（要記住）：

如果運放的正輸入真個電壓高於負輸入真個電壓 ，即便只高一點點，因為開環增益限大，所以他仍是會產生他能夠輸出的最大正電壓 。

相反的，如果運放的正輸入真個電壓低於負輸入真個電壓 ，所以他仍是會產生他能夠輸出的最大負電壓 。

對於 負電源接 0V 的場合，那麼他能產生的最大負電壓也只能是 0 V。

運放作為比較器的應用就是用到了運放的這種工作特性

二、負反饋

在運放電路中，我們常常聽到負反饋，什麼是負反饋？ 為什麼要引入負反饋？

2.1 什麼是負反饋？

簡樸來說，負反饋就是把輸出真個電壓，引入到負輸入真個操縱，如下圖：

上面 Vout 電壓透過 R1電阻引入到 Vin- 端，形成了一個負反饋電路。

2.2 為什麼要引入負反饋？負反饋電路分析

在上面我們先容運放工作特性的時候知道，假如沒有反饋，那麼運放似乎只能用作比較器。這種輸入與輸出並不存在正常的數學運算的工作方式可能並不是我們想要的。

所以，我們想輸出一個不亂的可以計算的電壓，就需要引入負反饋，下面是一個最簡樸的負反饋電路分析：

下面的分析仍是基於上面的 1.3 小節 運放的工作特性，那個運放的工作特性是需要記住的重點！

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