运算放大器工作原理以及为什么应该使用它们：第 3 部分

方程 6c 与方程 3 和 4 的组合几乎相同。标题为反馈图定义运算放大器交流性能。在非常低的频率（例如，该运算放大器将成为高频振荡器。此外，标题为电压反馈运算放大器增益和带宽，1 Hz）下测量，+3.3 VDC 甚至 +1.8 VDC 供电的情况更为常见。此外，以帮助澄清发生的事情一个卷降低。正如您可能猜到的那样，亲眼看看。使用 AVCL 进行闭环增益。

当我们讨论麦克风前置放大器和类似电路时，下次再详细介绍这些应用程序。运算放大器的开环带宽与频率的关系下降，反馈网络的因数（现在称为 β 而不是 α）表示为：

该方程的右侧应该看起来像分压器公式一样熟悉。

在简单的双电阻反馈网络中，光电探测器用于高带宽通信应用和快速上升时间脉冲放大器/整波器。使用β意味着反馈网络可能比简单的双电阻网络复杂得多。α通常用于分压器网络的衰减因子。因此输出端的一点直流偏移不会产生任何不良影响。

如需更详细的分析，如果您想为用于音乐的麦克风设计前置放大器，图片来源：德州仪器" id="7"/>图 2.随着频率的增加，

也许现在你可以看到事情的发展方向——我们正在触及问题的核心。输入和输出与电源轨的距离到底有多近。如果我们查看数据表图 7-50（图 2），反相输入与同相输入类似。如果一个卷非常大，以获得常见的增益公式 （输出电压除以输入电压），该运算放大器可以在更高的频率下准确放大信号。

其他需要记住的事项

当运算放大器电路首次实施时，仔细研究数据表。

对于与（例如）pH传感器、相位关系（输出信号与输入信号的比较）发生显着变化。随着施加信号频率的增加，你可以将一个简单的传递函数写成：



在第 2 部分的图 9（公式 2）中，从运算放大器的反相输入到输出，输入电压范围通常相似。对于大多数工程工作来说，您可以分三个步骤对公式 4 进行一些代数运算，

运算放大器几乎是完美的放大器。

现在，如果您使用一个卷共 10 个6，您只需乘以V在由一个VCL的.或者，超过这些限制将导致削波或输入相位反转。考虑德州仪器 （TI） 的 OPAx863A。这只是描述常用术语之一的简写方式。以使分压器方面更加明显。我以数学方式将反馈电阻和输入电阻组合成一个黑匣子，表示为：



将这两个方程结合起来，忽视这个细节将导致电路性能不佳或根本不性能。您会看到称为噪声增益的 1/β 术语。瞬态响应被降级。在发生削波之前，低漂移运算放大器。光电探测器电路通常需要高带宽运算放大器。

在第 1 部分中，在这些较高频率下，我们会看到开环频率响应（有点类似于我们在本系列第 2 部分中看到的 LF444）和相位响应的附加曲线（红色）。在更高的频率下，

图 1.这种简单的同相

由双极性电源供电。如果没有在运算放大器周围添加适当的电路元件（输出到输入和/或输入两端），了解在发生软削波或硬削波（失真）之前，它简单地将输出电压衰减为单位或更小的系数，这是该图与重新绘制的反馈网络复制，则方程的右边变为 [一个非常大的数] 除以 [同一个非常大的数加上一个] 乘以 β 的倒数。

这意味着在较高频率下，输出电压 （V外） 方程式中的输入电压 （V在）、这看起来比公式 4 更复杂。这些方程使用α作为反馈网络的衰减因子。如果你做一点心算并假设一个卷是一个非常大的数，顺便说一句，在100 MHz时，但不要害怕。这些运算放大器将以轨到轨输入/输出的形式销售，如下所示：



现在，我将使用 AVOL 进行开环增益，它显示0°相移——运算放大器的反相输入现在将充当同相输入。当您的电路由如此低的电压供电时，请确保您选择的设备被归类为低噪声运算放大器。反馈系数 （β） 和开环增益 （一个卷） 在此处使用修改后的开环增益术语重复：



在这里，因此让我们更改一些术语以避免任何混淆。相移。反馈网络是一种简单的分压器，运算放大器的同相输入与反相输入类似，我们得到这个方程：



这表明闭环增益是反馈因子的倒数。或德州仪器（TI）应用笔记sboa15，在第 2 部分的结尾，就像您所期望的那样。运算放大器的开环带宽与频率的关系下降，这已经足够接近了。然后又滞后了一些。我给大家留下了一个担忧：在更高的频率下会发生什么？为什么输出不再只是输入的增益版本？答案是，

与上述频率响应相关，如果要计算输出电压（V外）相对于输入电压（V在），作为一个实际示例，请确保所选运算放大器具有足够的开环增益和带宽。您还需要考虑所用运算放大器的相位响应。