学好运算放大器的16个基础知识点

学好运算放大器的16 个基础知识点

本文主要讲了一下关于学好运算放大器的16 个基础知识点，希望对你的学习有所帮助。

1、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什幺呢?

(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。

芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。

(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。

2、同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什幺?

(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。

(2)防止自激。

3、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什幺后果?

(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。

4、在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什幺作用?

(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那幺由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。

5、运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什幺?

(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。

6、为什幺一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?

(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什幺运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什幺太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……

7、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什幺后果?

(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大(或小)一个固定的数。

(2)输入偏置电流引起的误差不能被消除。

8、理想集成运算放大器的放大倍数是多少输入阻抗是多少其同相输入端和反相输入端之间的电压是多少?

(1) 放大倍数是无穷大，输入阻抗是无穷小，同向输入和反向输入之间电压几乎相同(不是0 哦!!!比如同向端为10V，反向端为9、999999V)，刚考完电工，还记得!

9、请问，为什幺理想运算放大器的开环增益为无限大?

(1)实际的运放开环增益达到10 万以上，非常非常大所以把实际运算放大器理的开环增益想化为无穷大，并由此导出虚地。

(2)导出虚地只是针对反相放大器而言吧。

我在书上看见：运算放大器的开环增益无穷大，可以使得我们在设计电路的时候，闭环增益可以不受开环增益的限制，而仅仅取决于外部元件。就是牺牲大的开环增益换取闭环增益的稳定性。

(3)导出虚地是针对运放在负反馈接法时不仅仅是反相放大器;正反馈时没有虚地。

(4)很好理解假设增益很小，则对于一个输出电压,加在运放两端的电压的差值相对较大，如果接成负反馈状态，就会带来运放两端的电压的不一致，从而引起放大的误差。

(5)运放“虚短”的实现有两个条件：

1 ) 运放的开环增益A 要足够大;

2 ) 要有负反馈电路。

先谈第一点，我们知道，运放的输出电压Vo 等于正相输入端电压与反相输入端电压之差Vid 乘以运放的开环增益A。即Vo = Vid * A = (VI+ - VI-) * A ( 1 )由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压，是一个有限的值。在这种情况下，如果A 很大，(VI+ - VI-)就必然很小;如果(VI+ - VI-) 小到某程度，那幺我们实际上可以将其看作0，这个时候就会有VI+ = VI-，即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等，好像连在一起一样，这我们称为“虚短路”。注意它们并未真正连在一起，而且它们之间还有电阻，这一点一定要牢记。

在上面的讨论中，我们是怎样得到“虚短”的结果的呢?

我们的出发点是公式( 1 ) ，它是运放的特性，是没有问题的，我们可以放心。然后，我们作了两个重要的假设，一个是运放的输出电压大小有限，这没有问题，运放输出当然不会超过电源，因此这个假设绝对成立，所以以后我们就不提了。第二个是说运放开环增益A 很大。普通运放的A 通常都达10 的6、7 次方甚至更高，这个假设一般没问题，但不要忘记，运放的实际开环增益还与其工作状态有关，离开了线性区，A 就不一定大了，所以，这第二个假设是有条件的，我们也先记住这一点。

因此我们知道，当运放的开环增益A 很大时，运放可以有“虚短”。但这

只是可能性，不是自动就实现的，随便拿一个运放说它的两个输入端是“虚短”没有人会相信。“虚短”要在特定的电路中才能实现。

“虚短”存在的条件是：

1 ) 运放的开环增益A 要足够大;

2 ) 要有负反馈电路。

明白了“虚短”得条件后我们就很容易判断什幺时候能什幺时候不能用“虚短”作电路分析了。在实际上，条件( 1 ) 对绝大多数运放都是成立的，关键要看工作区域。如果是书上的电路，通过计算判断;如果是实际电路，用仪器量运放输出电压是否合理即可知道。与“虚短”相关的还有一种情况叫“虚地”，就是有一个输入端接地时的“虚短”，不是新情况。有些书上说要深度负反馈条件下才能用“虚短”，我觉得这不准确，我认为这样说的潜思考是，在深度负反馈的情况下运放更可能工作在线性区。但这不是绝对的，输入信号太大时，深度负反馈的运放照样进入饱和。

所以，应该以输出电压值判断最可靠。

10、将输入信号直接加到同相输入端,反相输入端通过电阻接地,为什幺U_ = U+ =Ui≠0?不是虚地吗?

问题补充：构成虚短要满足一定的条件。那构成虚地也要满足一定的条件?是什幺?为什幺?

(1) 在同相放大电路中，输出通过反馈的作用，使得U(+)自动的跟踪U(-)，这样U(+)-U(-)就会接近于0。好像两端短路，所以称“虚短”。

(2)由于虚短现象和运放的输入电阻很高，因而流经运放两个输入端的电流很小，接近于0，这个现象叫“虚断”(虚断是虚短派生的，不要以为两者矛盾)

(3)虚地是在反相运放电路中的，(+)端接地，(-)接输入和反馈网络。由于虚短的存在，U(-)和U(+)[电位等于0]很接近，所以称(-)端虚假接地——“虚