★運(yùn)算放大器電路圖標(biāo):
Vp:同相輸入端
Vn:反向輸入端
Vo:輸出端
1.同相輸入端與反向輸入端的意義。
2.運(yùn)算的放大倍數(shù)為無(wú)窮大(∞)。
3.運(yùn)算放的反向輸入端電壓永遠(yuǎn)等于同相輸入端電壓。
∵ Vin = Vp - Vn 且 Vout = A × Vin(A:為放大倍數(shù))
又 ∵ A = ∞,Vin = Vout / A
∴ Vin => 0
結(jié)論:Vp = Vn
☆例1:
解釋:因?yàn)榉聪蚨穗妷河肋h(yuǎn)等于同相端電壓,所以Vout也為0.1V等于輸入(電壓跟隨器),主要就是運(yùn)放是輸入阻抗無(wú)窮大,輸出阻抗幾乎為零。
☆例2:
解釋:根據(jù)反向端永遠(yuǎn)等于同相端的基本原理,此時(shí)反向端電壓為0.1V,又因?yàn)樵?K電阻上的分壓為0.1V,那么在100K電阻上的分壓將為10V,故Vo輸出電壓為100K與1K電阻分壓之和,為10.1V。
☆例3:
解釋:電路輸入為24V直流電源,經(jīng)過(guò)C1濾波,經(jīng)R1、D2穩(wěn)壓管進(jìn)行穩(wěn)壓,穩(wěn)壓在2.5V,同時(shí)在穩(wěn)壓管兩端并聯(lián)一只10K的可調(diào)變阻器,可調(diào)范圍為:0V - 2.5V,又如圖所示,運(yùn)放的同相端接在滑動(dòng)變阻器的抽頭上,所以,同相端的電壓變化范圍也為:0V - 2.5V,運(yùn)放的反向端接R2與R3分壓中間,故在R3的1K電阻上電壓變化范圍為:0V - 2.5V,那么在R2上電壓變化范圍為:0V - 12.5V,輸出電壓為R2+R3上的電壓總和,故為0V - 15V的變化范圍。
4.運(yùn)算的輸入阻抗為無(wú)窮大,也就是說(shuō)運(yùn)放輸入電流為零。
解釋:運(yùn)放同相端接地,那么反向端電壓將為0V,100K電阻上左邊1V右邊0V,有電勢(shì)差,則有電流流過(guò)100K電阻,但由于運(yùn)放的輸入阻抗為無(wú)窮大,幾乎沒有電流流進(jìn)運(yùn)放,所以電流將流過(guò)1000K電阻,那么1000K電阻上的電壓為10V,由于輸出端比GND的電勢(shì)低,所以輸出為-10V(負(fù)壓)。
解釋:運(yùn)放同相端接3V電壓,那么反向端電壓也為3V,2K電阻上左邊5V右邊3V,又電勢(shì)差,則有電流流過(guò)2K電阻,但由于運(yùn)放的輸入阻抗為無(wú)窮大,幾乎沒有電流流過(guò)運(yùn)放,所以電流將流過(guò)10K電阻,那么在10K電阻上的電壓為10V,Vout對(duì)地的電壓是Vout ⇒ A ⇒ B ⇒ GND,所以,Vout = (-10V)+3V = -7V。
★總結(jié)如下:
1.同相輸入端與反向輸入端的意義:
(1)、在反向端電壓一定時(shí),輸出的波形與同相端相位相同。
(2)、在同相端電壓一定時(shí),輸出的波形與反向端相位相反。
2.運(yùn)算的放大倍數(shù)為無(wú)窮大(∞)。
3.運(yùn)算放的反向輸入端電壓永遠(yuǎn)等于同相輸入端電壓。
4.運(yùn)算的輸入阻抗為無(wú)窮大,也就是說(shuō)運(yùn)放輸入電流為零。