運(yùn)算放大器輸入電阻如何選取

運(yùn)算放大器輸入電阻如何選取

現(xiàn)在的運(yùn)放一般的輸入阻抗很高，所以運(yùn)放信號(hào)輸入端電阻選擇余地比較大。但反向放大的輸入阻抗是不大的，所以反向放大的時(shí)候，要考慮信號(hào)源的內(nèi)阻。通常為了減小偏置電流帶來(lái)的影響，還有就是降低噪聲和溫飄的影響，這個(gè)輸入電阻一般選擇在10K～100K左右的區(qū)間。

反相放大的放大倍數(shù)就是反饋電阻除以輸入電阻。同相端通過(guò)一個(gè)電阻接地。一般選擇這個(gè)電阻等于反相端輸入電阻與反饋電阻阻值的并聯(lián)值.

運(yùn)算放大器的工作原理

運(yùn)算放大器具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，如圖所示，其中標(biāo)有“+”號(hào)的輸入端為“同相輸入端”而不能叫做正端），另一只標(biāo)有“一”號(hào)的輸入端為“反相輸入端”同樣也不能叫做負(fù)端，如果先后分別從這兩個(gè)輸入端輸入同樣的信號(hào)，則在輸出端會(huì)得到電壓相同但極性相反的輸出信號(hào)：輸出端輸出的信號(hào)與同相輸人端的信號(hào)同相，而與反相輸入端的信號(hào)反相。

運(yùn)算放大器所接的電源可以是單電源的，也可以是雙電源的，如圖3-1所示。運(yùn)算放大器有一些非常有意思的特性，靈活應(yīng)用這些特性可以獲得很多獨(dú)特的用途，總的來(lái)說(shuō)，這些特性可以綜合為兩條：

1、運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為無(wú)窮大。

2、運(yùn)算放大器的輸入電阻為無(wú)窮大，輸出電阻為零。

現(xiàn)在我們來(lái)簡(jiǎn)單地看看由于上面的兩個(gè)特性可以得到一些什么樣的結(jié)論。

首先，運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為無(wú)窮大，所以只要它的輸入端的輸入電壓不為零，輸出端就會(huì)有與正的或負(fù)的電源一樣高的輸出電壓本來(lái)應(yīng)該是無(wú)窮高的輸出電壓，但受到電源電壓的限制。準(zhǔn)確地說(shuō)，如果同相輸入端輸入的電壓比反相輸入端輸入的電壓高，哪怕只高極小的一點(diǎn)，運(yùn)算放大器的輸出端就會(huì)輸出一個(gè)與正電源電壓相同的電壓;反之，如果反相輸入端輸入的電壓比同相輸人端輸入的電壓高，運(yùn)算放大器的輸出端就會(huì)輸出一個(gè)與負(fù)電源電壓相同的電壓（如果運(yùn)算放大器用的是單電源，則輸出電壓為零）。

其次，由于放大倍數(shù)為無(wú)窮大，所以不能將運(yùn)算放大器直接用來(lái)做放大器用，必須要將輸出的信號(hào)反饋到反相輸入端（稱(chēng)為負(fù)反饋）來(lái)降低它的放大倍數(shù)。如圖1-3中左圖所示，R1的作用就是將輸出的信號(hào)返回到運(yùn)算放大器的反相輸入端，由于反相輸入端與輸出的電壓是相反的，所以會(huì)減小電路的放大倍數(shù)，是一個(gè)負(fù)反饋電路，電阻Rf也叫做負(fù)反饋電阻。

還有，由于運(yùn)算放大器的輸入為無(wú)窮大，所以運(yùn)算放大器的輸入端是沒(méi)有電流輸入的——它只接受電壓。同樣，如果我們想象在運(yùn)算放大器的同相輸入端與反相輸入端之間是一只無(wú)窮大的電阻，那么加在這個(gè)電阻兩端的電壓是不能形成電流的，沒(méi)有電流，根據(jù)歐姆定律，電阻兩端就不會(huì)有電壓，所以我們又可以認(rèn)為在運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸人端電壓是相同的（電壓在這種情況就有點(diǎn)像用導(dǎo)線(xiàn)將兩個(gè)輸入端短路，所以我們又將這種現(xiàn)象叫做“虛短”）。

運(yùn)算放大器基本電路

1.反向放大

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析：

（Vin-V-）/R2=（V--Vout）/R3;V-=0V;得到Vout=-R3/R2;

2.同相放大

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析：

（0-Vin）/R2=（Vin-Vout）/R3;得到：Vout=（1+R3/R2）*Vin

3.加法電路

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析：

（V1-0）/R1+（V2-0）/R2=（0-Vout）/R3; 得到：Vout/R3=-（V1/R1+V2/R2）

在R1=R2=R3的情況下：Vout=V1+V2；

4.積分電路

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析：

0-Vout=C1fidt; i=Vin/R2則Vout=-C1/R2*fVindt;f為積分符號(hào)

5.微分電路

根據(jù)“虛短”和“虛斷”的原理進(jìn)行分析：

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