在反向運(yùn)算放大器中,我們得到的輸出電壓是與輸入反向的。
而在同向運(yùn)算放大器中,輸入信號(hào)加到了+端,意味著增益也為正。
同相運(yùn)算放大器的反饋控制是通過(guò)將一小部分輸出電壓信號(hào)通過(guò)R? – R1分壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用回反相 ( - ) 輸入端,再次產(chǎn)生負(fù)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種閉環(huán)配置產(chǎn)生一個(gè)正相放大器電路,具有非常好的穩(wěn)定性、非常高的輸入阻抗Rin接近無(wú)窮大,因?yàn)?strong>沒有電流流入正輸入端子和 低輸出阻抗Rout ,如上圖所示。
等效電位分壓網(wǎng)絡(luò)
把上面的圖轉(zhuǎn)換一下可以得到這個(gè)等效的分壓圖。目的就是用來(lái)計(jì)算閉環(huán)電壓增益。
同向運(yùn)算放大器增益
理想等電位: V1=Vin
電壓的增益:Vout/Vin
那么我們就得到了同向運(yùn)算放大器的增益為:1+Rf/R2
再對(duì)比一下反向運(yùn)算放大器的增益 : Gain(av)=Vout/Vin=**-Rf/Rin**
忘記的可以看看: 硬件工程師jack:反向運(yùn)算放大器
電壓跟隨器
其實(shí)電壓跟隨器就是想要讓輸出跟輸入一樣。那么從同向運(yùn)算放大器的增益公式入手:
**1+Rf/R2 , **如果Rf/R2無(wú)限接近于0那么就可以完成輸出對(duì)輸入的跟隨。
如果我們使反饋 電阻器R?等于零 ,(R? = 0), 電阻器R2等于無(wú)窮大 ,(R2 = ∞),那么得到的電路將具有固定增益“1”(單位)
由于輸入信號(hào)直接連接到放大器的非反相輸入端,因此輸出信號(hào)不會(huì)反相,從而導(dǎo)致輸出電壓等于輸入電壓,因此Vout = Vin。由于其輸入到輸出隔離特性,這使得電壓跟隨器電路成為理想的恒壓源或穩(wěn)壓器。
同相運(yùn)算放大器電壓跟隨器
在這種同相電路配置中,輸入阻抗Rin增加到無(wú)窮大,反饋?zhàn)杩筊?減小到零。輸出直接連接回負(fù)反相輸入,因此反饋為 100%,Vin恰好等于Vout,為其提供固定增益1或 1。當(dāng)輸入電壓Vin施加到非反相輸入時(shí),放大器的電壓增益因此給出為:
由于 輸入阻抗極高 ,電壓跟隨器可用于提供 大功率增益 ,因?yàn)轭~外功率來(lái)自運(yùn)算放大器電源軌并通過(guò)運(yùn)算放大器輸出到負(fù)載,而不是直接從輸入。
應(yīng)用案例
左側(cè)的358組成了電壓跟隨器電路,引腳3上的電壓就是輸出電壓。接著再作為右側(cè)的同向運(yùn)算放大電路的輸入。最終在7腳上輸出了一個(gè)放大100倍的電壓。
三極管放大和運(yùn)算放大器放大
以下是關(guān)于三極管放大電路和運(yùn)放放大電路的區(qū)別的簡(jiǎn)要總結(jié)表格:
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電阻器
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穩(wěn)壓器
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運(yùn)算放大器
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電壓跟隨器
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