读好书《运算放大器参数解析与LTspice应用仿真》读书笔记1——理想运放总结
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本帖最后由 hitwpc 于 2023-10-17 15:20 编辑
前言
大二的时候学习了模电,里面从理论角度分析了三极管、运放等信号放大电路的内容。但是当自己大三参加电赛的时候,发现实际使用运放的时候需要考虑的参数、外围电路的设计都非常的讲究,看到作者序言中工作经历中遇到的模拟电路的实际问题,自己也是感同身受。自己也尝试看了杨建国教授的《你好,放大器》,但是由于当时的知识水平的限制,导致看到一百多页的时候就读不下去了。后续又几次打起精神继续去读,但是最后还是没有读完读懂,于是趁着这次机会想要重新较为系统的学习运放电路。下面将先总结理想运放的知识点:
吐槽一下:这个编辑帖子的编辑器真难用啊,公式用latex格式打上去,发出去就会变成糊了的图片
理想运放
技术指标
- 开环差模电压增益无限大Aodc=oo;
- 差模输入电阻无限大Rd=oo;
- 没有输入偏置电流IB=0;
- 没有输入失调电压Vs;
- 共模抑制比无限大KCMRR-=oo;
- 输出电阻无限小Ro=0;
- -3dB截止频率无限高-oo;
- 内部没有电压,无电流噪声,不受温度影响。
反馈方式
(a)正反馈;(b)负反馈
信号类型
运放需要放大差模信号,抑制共模信号。
共模信号
差模信号
线性区特点
虚短
运放在线性区工作时,有以下的关系式
因为理想运放的开环电压放大倍数,是有限的,因此,当Up≈Un,Uld≈0。则运放的同相输入端和反相输入端电位相等,和短路特性类似;
虚断
由于理想运放的输入电阻,因此流入运放的同相输入端和反相输入端的电流为0,和断路类似;
典型应用电路
反相比例运算放大电路
同相比例运算放大电路
缺点(1)共模电压是,需要考虑运放的共模抑制比参数;(2)放大倍数必须>1.
反相输入求和电路
叠加定理:两个电路反相比例,添加直流偏置电压
同相输入求和电路
叠加定理:两个电路同相比例,添加直流偏置电压
差分放大电路
双电源供电时,Rref处接的参考电压可以直接接地;单电源供电时,Rref处可接1/2VCC作为参考电压。
令Vp=Vn
当Rg2 = Rg1,Rf = Rref时,
非线性区特点
因为理想运放的开环电压放大倍数,即使为微小量,运放将达到输入的饱和电压。因此运放的输入和输出之间不再是线性关系。
同时虚短和虚断的特点依然存在。
典型应用
单项比较器
滞回比较器
窗口比较器
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