玩轉運放必知基礎要點

2021-01-08 電子產品世界

　　所謂運算放大器，顧名思義，主要是對模擬信號進行諸如加、減、乘、除運算及信號放大等功能的電子元件。如今進行模擬電路設計，一般都要用到運算放大器，因此熟練掌握運放的相關知識要點，也是電子工程師的必修課。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/268580.htm

　　首先需要掌握最基本的電路分析三大物理定律。

　　基爾霍夫電壓電流定理

　　基爾霍夫電壓定理很簡單，是這樣表述的：在一個串聯迴路中的電壓降之和，等於迴路中電壓源之和。V1=Vr1+Vr2。

　　基爾霍夫電流定理表述為：流入一個節點的電流之和，等於流出這個節點的電流之和。I1=I2+I3。

　　戴維寧定理

　　當輸入信號源為電壓源時採用戴維寧定理，諾頓定理適用於輸入信號為電流源的情況，使用較少，這裡不做介紹。戴維寧定理是為了簡化電路分析提出來的，它將電路的某一部分隔離開來，並用簡化的等效電路代替，它的分析方法是從電路中被替換的那個部分開始的，從被替換的部分的兩個端點向要被簡化的電路方向看，計算出從這兩個端點看進去的無負載時的電壓Vth，再把獨立的電壓源短接，然後計算出這兩個端點之間的阻抗Rth，即可用新電路替代原來的電路進行分析。

　　疊加原理

　　疊加原理也比較容易理解，有點類似於分力與合力的作用效果，當電路存在多個電壓源或者電流源的時候，可以分別計算出每個電壓源或電流源所產生的電壓或者電流，然後計算這些電壓或電流的代數和。

　　具備以上電路的基本分析能力之後，再來認識一下運放的基本模型。

　　理想運放模型

　　運放具有兩個輸入端和一個輸出端，兩個輸入端之間的阻抗是無窮大，所以流入輸入端的電流將為0，運放的輸出電阻為0，輸出端輸出的電壓是兩個輸入端電壓差值(VE)的無窮大，因此輸出端用戴維寧電路等效為一個受控電壓源和一個電阻串聯，輸出電阻為越小，說明驅動負載的能力越強，理想輸出電阻為0，此時即使負載的電阻只有1歐姆，電壓也全部作用在負載上，如果輸出電阻不為零，也為1歐姆的話，那麼會有一半的損耗加在了運放本身上，這是不合理的，當然輸出電阻為零，只是理想情況，實際輸出電阻的阻值大小不一，需查看數據手冊。

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