了解運算放大器的基本使用方法（運算放大器的基礎知識）

2023-04-23 14:57:25

一、背景

運算放大器作為常用器件，對於其基本工作計算原理，你是否很清晰呢? 如下圖所示，電路工作原理如何，下面的文章，對運放基礎知識進行梳理。

二、運放基本原理及計算常用知識

理想運算放大器如圖所述，

它具有2個差分的輸入端u 和u-,一個單端輸出端uo，它們之間具有的關係, 其中Auo為運放的開環電壓增益。

uo = Auo(u -u-)

理想運放具有如下特點：

1. Auo足夠大，一般無窮大，它的下限截至頻率為0，上限截至頻率無窮大。

2. 兩個輸入端均具有無窮大的輸入阻抗，即流進、流出的電流為0。

3. 輸出端輸出電阻為0。

由以上特點，衍生出2個 非常重要的概念，也是其工作在線性區經常用到的概念，需牢記。

a. 虛短的概念

由公式uo = Auo(u -u-)可知，因為開環增益為無窮大，即u -u-接近0，相當於短路，但是真實不是短路的，所以為虛短，在後面的計算中經常用到。

b. 虛斷的概念

因為輸入端的電阻無窮大，電流為0，看起來就像斷開，實際並未斷開，所以是虛斷。

三、原理運用

有了以上基礎，再看第一張圖；其中U3 根據 虛短的概念，3腳和2腳相等，而3腳是輸入，6腳是輸出，且6腳和2腳相連，因此 輸入和輸出相等，所以它就是通常所說的電壓跟隨器。

下面U4 A因為其為開環，所以其未工作在運放的線性區，因此不必用虛短和虛端的概念去分析，它就是放大倍數無窮大，工作在2個極端，為運放的供電電源，運放的參考地，在實際應用中的器件，將其稱為比較器；即2腳比3腳電壓高，則輸出為晶片的參考GND電源，2腳比3腳電壓低，則輸出接近晶片的電源電壓。

U8 A是帶有反饋的運放，就可以用虛短和虛斷的概念去分析了，虛短，2腳和3腳相等，3腳下拉對GND，因此2腳電壓為0；虛斷，流入2腳的電流為0；因此流過R12和R13的電流相等；因此（Ui-0）/R12= (0-Uo)/R13;因此

Uo=-(Ui/R12)*R13；就是通常說的反向放大電路；在這個電路中，因R12和R13相等，相當於輸出反向。

該內容是小編轉載明緯筆談，僅供學習交流使用，如有侵權，請聯繫刪除。如果你還想了解更多關於電子元器件的相關知識及電子元器件行業實時市場信息，敬請關注微信公眾號 【上海衡麗貿易有限公司】主要以代理：鋁電解電容、薄膜電容、MOSFET、壓敏電阻、保險絲等國產知名品牌元器件。