运放电路的工作原理,正向运放和反向运放的电路图

在写运算放大器的基本电路之前,我先说明一下。 运算放大器的“虚短”和“虚断”适用于深负反馈的情况。 这非常重要。

运算放大器的“虚短”和“虚断”不能由单个运算放大器的同向端和反向端判断,必须看整个电路结构。

一.基本电路

1 .反向扩大

根据“虚短”和“虚断”原理分析:

Vin-V-)/R2=) v–vout )/R3; V-=0V; 得到Vout=-R3/R2;

2 .同相放大

根据“虚短”和“虚断”原理分析:

0-Vin )/R2=) vin-vout )/R3; vout=)1R3/R2 )得到vin

3 .加法电路

根据“虚短”和“虚断”原理分析:

V1-0 )/R1 ) V1-0 )/R2=)0-vout )/R3; vout/R3=– ) V1/R1V2/R2 )

R1=R2=R3时: Vout=V1 V2;

4 .积分电路

根据“虚短”和“虚断”原理分析:

0-Vout=C1fidt; i=Vin/R2的话Vout=-C1/R2*fVindt; f是积分符号

5 .微分电路

根据“虚短”和“虚断”原理分析:

C1*dVin/dt=-Vout/R2; Vout=-R2*C1*dVin/dt;

6 .差动电路

根据“虚短”和“虚断”原理分析:

该放大电路的传递函数如下。

vout=R4/r3r4) ) ) ) R1R2)/R1 ) *V1-R2/R1*V2;

如果R1=R3; R2=R4; 上式可以简化如下

vout=R2/R1 ) V1-V2 ) )。

7 .检测测量仪0-20mA的采样电路

许多控制器接收0-20mA或4-20mA的电流,电路将该电流信号转换为电压信号,发送到ADC以转换为数字信号。 上图是典型电路,4-20mA的电流通过R1时,R1产生0.4-2V的电压差,从运算放大器的“虚断”特性可知,运算放大器的输入端子中不流过电流,流过R4和R5的电流相等,因此如下所示

V2-Vy )/R4=Vy/R5;

V1-Vx )/R2=) VX-vout )/R3;

Vx=Vy;

V1-V2=0.4——2V;

最后得到vout=0.88-4.4 ) v;

8 .将电压转换为电流电路

运算放大器可以将电流信号转换为电压信号,也可以将电压信号转换为电流信号。 上图的负反馈不是通过电阻直接反馈,而是通过串联连接晶体管Q1的发射极进行反馈。

根据“虚短”和“虚断”原理:

Vi-V1 )/R1=) Vi-V1 )/R8;

V2/R3=V3-V2 )/R5;

V1=V2;

R1=R8时; R3=R5; 由以上三式得出

V3-V4=Vi;

通过RL电流为Vi/R6; 负载小于100K时,RL与R6相同大小。

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风君子

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