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運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器原理及作用

來(lái)源：整理 時(shí)間：2023-08-17 19:33:10 編輯：智能門(mén)戶 手機(jī)版

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1，運(yùn)算放大器原理及作用

將信號(hào)放大，或見(jiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換

運(yùn)算放大器原理及作用

2，運(yùn)算放大器什么是運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器，簡(jiǎn)稱運(yùn)放，是模擬電路中最常用到的電路功能模塊， 從名字可以看出，運(yùn)算放大器也屬于放大器，它的基本原理依然是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大。 運(yùn)放最重要的一點(diǎn)就是加入了反饋電路。沒(méi)有加入反饋網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)放，處于開(kāi)環(huán)工作狀態(tài)，其信號(hào)放大增益難以精確控制，通常只作為比較器來(lái)使用。而加入了反饋網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算放大器，通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，能夠比較容易的獲得精確的放大增益，還能夠?qū)π盘?hào)完成加減乘除，指數(shù)，對(duì)數(shù)，積分，微分等數(shù)學(xué)運(yùn)算，能夠幫助系統(tǒng)完成負(fù)反饋控制，如恒流控制，恒壓控制等等。

運(yùn)算放大器什么是運(yùn)算放大器

3，什么是運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器是運(yùn)用得非常廣泛的一種線性集成電路。而且種類繁多，在運(yùn)用方面不但可對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大，還可做為反相、電壓跟隨器，可對(duì)電信號(hào)做加減法運(yùn)算，所以被稱為運(yùn)算放大器。不但其他地方應(yīng)用廣泛，在音響方面也使用得最多。例如前級(jí)放大、緩沖，耳機(jī)放大器除了有部分使用分立元件，電子管外，絕大部分使用的還是集成運(yùn)算放大器。而有時(shí)候還會(huì)用到穩(wěn)壓電路上，制作高精度的穩(wěn)壓濾波電路。 　　各種運(yùn)放由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，產(chǎn)生的失真成分也不同，所以音色特點(diǎn)也有一定的區(qū)別。本來(lái)我們追求的是高保真，運(yùn)放應(yīng)該是失真最低，能真實(shí)還原音樂(lè)，沒(méi)有個(gè)性的最好。但是由于要配合其他音響部件如數(shù)碼音源、后級(jí)功放管等如果偏干、偏冷則可搭配音色細(xì)膩溫暖型的運(yùn)放，而太過(guò)陰柔、偏軟的則可搭配音色較冷艷、亮麗的運(yùn)放，做到與整機(jī)配合，取長(zhǎng)補(bǔ)短的最佳效果。所以說(shuō)并不是選擇越貴的運(yùn)放得到的效果就一定越好，搭配很重要，達(dá)到聽(tīng)感上最好才算達(dá)到目的。如果是應(yīng)用在低電壓的模擬濾波電路中，還要選擇對(duì)低電壓工作性能良好的運(yùn)放種類。 市面上的運(yùn)放種類不下五六百種，GBW帶寬在5M以上的也有三百多種，最高的已達(dá) 300MHZ，轉(zhuǎn)換速率在5V/us以上的也不下幾百種，最高達(dá)3000V/us。百度空間軒雨電子 有更多詳細(xì)的資料。有淘寶店支持小額訂單。
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什么是運(yùn)算放大器

4，運(yùn)算放大器的工作原理

運(yùn)算放大器的工作原理是對(duì)于雙電源供電運(yùn)放，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運(yùn)放的低頻開(kāi)環(huán)增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的輸入信號(hào)電壓，E2 是反相端的輸入信號(hào)電壓。擴(kuò)展資料運(yùn)算放大器參數(shù)：（1）共模輸入電阻該參數(shù)表示運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，輸入共模電壓范圍與該范圍內(nèi)偏置電流的變化量之比。 （2）直流共模抑制該參數(shù)用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸入端的相同直流信號(hào)的抑制能力。 （3）交流共模抑制CMRAC用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸入端的相同交流信號(hào)的抑制能力，是差模開(kāi)環(huán)增益除以共模開(kāi)環(huán)增益的函數(shù)。 （4）增益帶寬積增益帶寬積是一個(gè)常量，定義在開(kāi)環(huán)增益隨頻率變化的特性曲線中以-20dB/十倍頻程滾降的區(qū)域。 （5）輸入偏置電流該參數(shù)指運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)流入輸入端的平均電流。
運(yùn)算放大器電路_運(yùn)算放大器的模擬計(jì)算機(jī)原理講解高清視頻

5，什么叫運(yùn)算放大器

中文名稱：運(yùn)算放大器 英文名稱：operational amplifier 定義：可以對(duì)電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，一般具有高增益、高輸入阻抗和低輸出阻抗的放大器。 所屬學(xué)科：電力（一級(jí)學(xué)科）；通論（二級(jí)學(xué)科） 本內(nèi)容由全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布 百科名片 運(yùn)算放大器（常簡(jiǎn)稱為“運(yùn)放”）是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中，通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算，故得名“運(yùn)算放大器”，此名稱一直延續(xù)至今。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實(shí)現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，如今絕大部分的運(yùn)放是以單片的形式存在。運(yùn)放的種類繁多，廣泛應(yīng)用于幾乎所有的行業(yè)當(dāng)中。 運(yùn)算放大器最早被設(shè)計(jì)出來(lái)的目的是將電壓類比成數(shù)字，用來(lái)進(jìn)行加、減、乘、除的運(yùn)算，同時(shí)也成為實(shí)現(xiàn)模擬計(jì)算機(jī)（analog computer）的基本建構(gòu)方塊。然而，理想運(yùn)算放大器的在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的用途卻遠(yuǎn)超過(guò)加減乘除的計(jì)算。今日的運(yùn)算放大器，無(wú)論是使用晶體管（transistor）或真空管（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或集成電路（integrated circuits）元件，運(yùn)算放大器的效能都已經(jīng)逐漸接近理想運(yùn)算放大器的要求。早期的運(yùn)算放大器是使用真空管設(shè)計(jì)，現(xiàn)在則多半是集成電路式的元件。但是如果系統(tǒng)對(duì)于放大器的需求超出集成電路放大器的需求時(shí)，常常會(huì)利用分立式元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這些特殊規(guī)格的運(yùn)算放大器。 原理 運(yùn)放如上圖有兩個(gè)輸入端a（反相輸入端）,b(同相輸入端)和一個(gè)輸出端o.也分別被稱為倒向輸入端非倒向輸入端和輸出端.當(dāng)電壓加U-加在a端和公共端(公共端是電壓為零的點(diǎn),它相當(dāng)于電路中的參考結(jié)點(diǎn).)之間,且其實(shí)際方向從a 端高于公共端時(shí),輸出電壓U實(shí)際方向則自公共端指向o端,即兩者的方向正好相反.當(dāng)輸入電壓U+加在b端和公共端之間,U與U+兩者的實(shí)際方向相對(duì)公共端恰好相同.為了區(qū)別起見(jiàn),a端和b 端分別用"-"和"+"號(hào)標(biāo)出,但不要將它們誤認(rèn)為電壓參考方向的正負(fù)極性.電壓的正負(fù)極性應(yīng)另外標(biāo)出或用箭頭表示.反轉(zhuǎn)放大器和非反轉(zhuǎn)放大器如下圖： 一般可將運(yùn)放簡(jiǎn)單地視為：具有一個(gè)信號(hào)輸出端口（Out）和同相、反相兩個(gè)高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運(yùn)放制作同相、反相及差分放大器。 運(yùn)放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對(duì)于雙電源供電運(yùn)放，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。 運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運(yùn)算放大器。 運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運(yùn)放的低頻開(kāi)環(huán)增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的輸入信號(hào)電壓，E2 是反相端的輸入信號(hào)電壓。

6，運(yùn)算放大器是

你好 運(yùn)算放大器是具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、寬頻帶特性和高增益的放大器。 希望能幫助到你
一、集成運(yùn)算放大器的組成 集成運(yùn)算放大器的類型很多，它們大多數(shù)都是一種具有高放大倍數(shù)的直接耦合放大器。雖然不同型號(hào)集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部電路各不相同，但原則上它們都由輸入級(jí)、中間放大級(jí)、低阻輸出級(jí)及偏置電路組成，其電路框圖如圖18-40(a)所示。輸入級(jí)有U+和U_兩個(gè)輸入端。當(dāng)在U+端輸入U(xiǎn)i信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)Uo與Ui的極性相同，故稱U+端為同相輸入端；當(dāng)在U_端輸入U(xiǎn)i時(shí)，輸出信號(hào)Uo與Ui的極性相反，故稱U_為反向輸入端。圖18-40(b)所示為集成運(yùn)算放大器的電路符號(hào)。 從使用角度看，人們并不注重集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部電路，而是著重研究其外部特性，所謂的外部特性是指人們利用生產(chǎn)廠家提供的運(yùn)算放大器參數(shù)構(gòu)成的表征外特性的運(yùn)放電路模型。 二、集成運(yùn)算放大器的分類 集成運(yùn)算放大器的種類很多，其主要類別如圖18-41所示。下面對(duì)不同特性的集成運(yùn)算放大器進(jìn)行介紹。 1．通用型集成運(yùn)算放大器 通用型集成運(yùn)算放大器是指它的技術(shù)參數(shù)比較適中，可滿足大多數(shù)情況下的使用要求。通用型集成運(yùn)算放大器又分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型屬低增益運(yùn)算放大器，Ⅱ型屬中增益運(yùn)算放大器，Ⅲ型為高增益運(yùn)算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的產(chǎn)品，其輸入失調(diào)電壓在2mV左右，開(kāi)環(huán)增益一般大于80dB。 2．高精度集成運(yùn)算放大器 高精度集成運(yùn)算放大器是指那些失調(diào)電壓小，溫度漂移非常小，以及增益、共模抑制比非常高的運(yùn)算放大器。這類運(yùn)算放大器的噪聲也比較小。其中單片高精度集成運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓可小到幾微伏，溫度漂移小到幾十微伏每攝氏度。 3．高速型集成運(yùn)算放大器 高速型集成運(yùn)算放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)換速率很大，有的可達(dá)2～3kV／μs。 4．高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器 高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器的輸入阻抗十分大，輸入電流非常小。這類運(yùn)算放大器的輸入級(jí)往往采用MOS管。 5．低功耗集成運(yùn)算放大器 低功耗集成運(yùn)算放大器工作時(shí)的電流非常小，電源電壓也很低，整個(gè)運(yùn)算放大器的功耗僅為幾十微瓦。這類集成運(yùn)算放大器多用于便攜式電子產(chǎn)品中。 6．寬頻帶集成運(yùn)算放大器 寬頻帶集成運(yùn)算放大器的頻帶很寬，其單位增益帶寬可達(dá)千兆赫以上，往往用于寬頻帶放大電路中。 7．高壓型集成運(yùn)算放大器 一般集成運(yùn)算放大器的供電電壓在15V以下，而高壓型集成運(yùn)算放大器的供電電壓可達(dá)數(shù)十伏。 8．功率型集成運(yùn)算放大器 功率型集成運(yùn)算放大器的輸出級(jí)，可向負(fù)載提供比較大的功率輸出。 三、集成運(yùn)算放大器的參數(shù) 為了表征集成運(yùn)算放大器在使用時(shí)的各種性能，定出了很多特性參數(shù)，主要分為靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，也分別稱為直流參數(shù)和交流參數(shù)。 1．直流參數(shù) (1)開(kāi)環(huán)差模電壓增益AuD 開(kāi)環(huán)差模電壓增益簡(jiǎn)稱開(kāi)環(huán)增益，它是指運(yùn)算放大器在沒(méi)有外加反饋環(huán)路且工作在低頻時(shí)的電壓增益，即 式中：△U——運(yùn)算放大器輸出電壓變化量； U+——運(yùn)算放大器同相端輸入電壓； U_——運(yùn)算放大器反相端輸入電壓。 若以分貝表示，則為20lgAuD(dB)。 一個(gè)理想的運(yùn)算放大器，其開(kāi)環(huán)增益應(yīng)為無(wú)窮大。但運(yùn)算放大器很少開(kāi)環(huán)使用，一般都要加反饋電路，因此該參數(shù)主要用來(lái)說(shuō)明運(yùn)算精度。AUD越大，越穩(wěn)定，運(yùn)算精度也就越高。 (2)輸入失調(diào)電壓UIO 理想的運(yùn)算放大器，當(dāng)輸入電壓U+=U-=O時(shí)，輸出電壓Uo=O。但對(duì)于實(shí)際的運(yùn)算放大器，由于種種原因，當(dāng)U+=U-=O時(shí)，Uo≠O。反過(guò)來(lái)講，如果要想使Uo=O，則必須在輸入端加上一個(gè)很小的補(bǔ)償電壓UIO，這個(gè)電壓就稱為輸入失調(diào)電壓。顯然，這個(gè)電壓越小，表示運(yùn)算放大器的性能越好。 (3)輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù)αUIO 在一定溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電壓的變化量與溫度變化量的比值定義為輸入失調(diào)電壓的溫度系數(shù)，一般表示為 式中：UIO(T1)——溫度為T(mén)1時(shí)的輸入失調(diào)電壓； UIO(T2)——溫度為T(mén)2時(shí)的輸入失調(diào)電壓。 通用型運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù)αUIO為±(10～20)μV／℃；高精度運(yùn)算放大器約為±1μV／℃。 (4)輸入失調(diào)電流IIO 當(dāng)運(yùn)算放大器直流輸出為零時(shí)，兩輸入端輸入偏置電流之差稱為輸入失調(diào)電流。它一般為零點(diǎn)幾微安至幾微安。 (5)輸入偏置電流IIB 當(dāng)運(yùn)算放大器直流輸出為零時(shí)，兩個(gè)輸入端靜態(tài)偏置電流的平均值稱為輸入偏置電流，即 雙極型三極管作為輸入級(jí)的集成運(yùn)算放大器的輸入偏置電流IIB為10nA～10μA；場(chǎng)效應(yīng)三極管作為輸入級(jí)的集成運(yùn)算放大器的輸入偏置電流IIB一般小于1nA。 (6)共模抑制比KCMR 理想的運(yùn)算放大器，對(duì)于共模輸入電壓不會(huì)產(chǎn)生輸出電壓，就是說(shuō)，只要U+=U-，Uo=Oo但實(shí)際上，同相輸入端和反相輸入端的電壓不可能完全相同，因此也就不能完全抵消共模輸入電壓。 如果以Ujcm為共模輸入電壓，且Ujcm=U+=U-；而輸出電壓為Uocm，則共模電壓增益為如果對(duì)應(yīng)的開(kāi)環(huán)增益為AUD，則共模抑制比為 若以以分貝表示，則 一般希望KCMR越大越好，通常KCMR為70～80dB。 (7)最大輸出電壓Uopp 最大輸出電壓足指在一定的負(fù)載和非線性條件下，集成運(yùn)算放大器輸出的最大電壓幅度。 (8)最大共模輸入電壓UICM 如果不斷增加運(yùn)算放大器輸入端的共模電壓，直到運(yùn)算放大器的共模抑制比顯著變壞為止，這個(gè)共模輸入電壓即為最大共模輸入電壓。 (9)最大差模輸入電壓UIDM 如果不斷增加運(yùn)算放大器輸入端的差模電壓，直到運(yùn)算放大器中有三極管退出線性區(qū)為止，這個(gè)輸入的差模電壓即為最大差模輸入電壓 2．交流參數(shù) (1)開(kāi)環(huán)帶寬BW 當(dāng)工作頻率增加時(shí)，集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)電壓增益從直流增益下降3dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率稱為開(kāi)環(huán)帶寬，由于開(kāi)環(huán)增益測(cè)量比較困難，往往采用單位增益帶寬。 (2)單位增益帶寬BW(GB) 單位增益帶寬是指運(yùn)算放大器閉環(huán)增益為1倍的條件下，用正弦小信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，其閉環(huán)增益下降至0．707倍時(shí)的頻率。 (3)電壓轉(zhuǎn)換率SR 在額定的負(fù)載條件下，當(dāng)輸入階躍大信號(hào)時(shí)，集成運(yùn)算放大器輸出電壓的最大變換效率即為電壓轉(zhuǎn)換率，也稱壓擺率。 (4)等效輸入噪聲UN 等效輸入噪聲足指當(dāng)運(yùn)算放大器的輸入端短路時(shí)，將產(chǎn)生于輸出端的噪聲折算到輸入端的等效電壓值。 四、運(yùn)算放大器基本應(yīng)用電路 1．反饋電路運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用中常常需要外加反饋電路。因?yàn)檫\(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)增益很高，而實(shí)際應(yīng)用中所需的增益并不很高，這就需要外加負(fù)反饋電路構(gòu)成閉環(huán)，以獲得相應(yīng)的功能。另外，在深度反饋條件下，運(yùn)算放大器的性能也會(huì)得到很大改善。
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