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[常見問題解答]運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)原理、比較器的工作機(jī)制及反饋電路解析[ 2025-03-10 12:21 ]

運(yùn)算放大器（Op-Amp）是一種高增益、低輸出阻抗的電子器件，在信號(hào)處理和自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。它不僅能放大微弱信號(hào)，還可用于信號(hào)比較、濾波、積分、微分等電路設(shè)計(jì)，滿足多種信號(hào)處理需求。一、運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)原理1. 運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu)運(yùn)算放大器通常由輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)三部分組成。- 輸入級(jí)：采用差分放大器結(jié)構(gòu)，具有高輸入阻抗和低噪聲特性，能夠放大微小信號(hào)，并提供良好的共模抑制能力。- 中間級(jí)：采用高增益放大電路，使輸入信號(hào)得到進(jìn)一步放大。部分運(yùn)放電路還會(huì)加入電流源，以增強(qiáng)電路的穩(wěn)定性和增益控制能力。- 輸出

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[常見問題解答]了解差分運(yùn)放電路：基本構(gòu)成與工作機(jī)制[ 2025-02-28 10:27 ]

差分運(yùn)放電路是一種常見的模擬電路，廣泛應(yīng)用于信號(hào)放大和處理。它的核心功能是放大輸入信號(hào)的差值，并有效抑制共模信號(hào)，進(jìn)而提升信號(hào)質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性。這種電路在音頻放大、傳感器信號(hào)處理以及各類測(cè)量設(shè)備中都有著至關(guān)重要的應(yīng)用。一、差分運(yùn)放電路的基本構(gòu)成差分運(yùn)放電路主要由運(yùn)算放大器（運(yùn)放）和若干外部元件構(gòu)成，運(yùn)放作為核心組件，負(fù)責(zé)對(duì)輸入信號(hào)的放大。其基本構(gòu)成可以簡(jiǎn)單地分為以下幾個(gè)部分：1. 輸入端差分運(yùn)放電路的輸入部分包括兩個(gè)信號(hào)端，分別是正輸入端（非反向輸入）和負(fù)輸入端（反向輸入）。這兩個(gè)輸入端分別接收來自不同信號(hào)源的信號(hào)

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[常見問題解答]運(yùn)算放大器電路的穩(wěn)定性及其影響因素探討[ 2024-12-21 11:32 ]

運(yùn)算放大器是電子電路中廣泛應(yīng)用的核心器件。電路設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能和可靠性。在各種應(yīng)用場(chǎng)景中，電路穩(wěn)定性不僅影響信號(hào)處理精度，而且對(duì)信號(hào)處理精度提出了更高的要求。在本文中，我們將仔細(xì)研究影響運(yùn)算放大器電路的因素以及如何優(yōu)化它們。一、穩(wěn)定性的定義和含義穩(wěn)定性是指電路在受到外部干擾或內(nèi)部變化時(shí)快速恢復(fù)到其預(yù)期工作狀態(tài)的能力。運(yùn)放電路的穩(wěn)定性不僅取決于信號(hào)輸出是否正確，還取決于整個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。一種穩(wěn)定的運(yùn)算放大器電路，可以響應(yīng)微小的干擾而快速恢復(fù)穩(wěn)定，而不會(huì)引起振蕩或信號(hào)失真。二、影響穩(wěn)定性問題的常見因

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[常見問題解答]運(yùn)算放大器中電容的作用及其實(shí)際應(yīng)用解析[ 2024-12-19 14:40 ]

運(yùn)放在現(xiàn)代電子電路中占有重要地位，電容器作為運(yùn)放電路中關(guān)鍵元件被廣泛使用。本文假設(shè)電容器在運(yùn)算放大器中的主要作用，并分析其實(shí)際應(yīng)用和設(shè)計(jì)。1. 濾波功能在運(yùn)算放大器電路中，電容常用于濾波，以有效抑制信號(hào)中含有的高頻噪聲。例如，在電源引腳旁邊放置一個(gè)電容器可以減少電源噪聲對(duì)放大器性能的影響。同時(shí)，在輸入端增加濾波電容以減少高頻外部干擾。2. 提高穩(wěn)定性電容可以提高電路的穩(wěn)定性，防止振蕩的發(fā)生。優(yōu)化運(yùn)算放大器反饋環(huán)路中的相位補(bǔ)償是常見做法。將一個(gè)小電容器與反饋電阻器并聯(lián)，可以消除高頻信號(hào)中的相移。3. 改善瞬態(tài)響應(yīng)當(dāng)運(yùn)

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[常見問題解答]為什么你的運(yùn)放電路需要偏置電源？技術(shù)解讀與應(yīng)用指南[ 2024-08-22 11:41 ]

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，運(yùn)放電路是核心的一環(huán)，它的穩(wěn)定性、精度與效能對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)的表現(xiàn)有著決定性的影響。其中，偏置電源在運(yùn)放電路中扮演著至關(guān)重要的角色。本文將深入探討偏置電源的必要性、功能以及在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵作用。一、運(yùn)放電路基礎(chǔ)運(yùn)放，全稱為操作放大器（Operational Amplifier, Op-Amp），是一種高增益的線性集成電路，特點(diǎn)是高輸入阻抗和低輸出阻抗。運(yùn)放廣泛應(yīng)用于模擬信號(hào)處理、傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)、音頻放大等眾多領(lǐng)域，其基本功能是放大電壓信號(hào)差。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)放電路通常由三部分組成：差分輸入級(jí)、中間放大級(jí)

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[常見問題解答]精準(zhǔn)運(yùn)放電路設(shè)計(jì)：避免常見陷阱和技巧總結(jié)[ 2024-08-08 12:26 ]

在精準(zhǔn)的運(yùn)放電路設(shè)計(jì)中，避免一些常見的設(shè)計(jì)陷阱和掌握關(guān)鍵技巧是至關(guān)重要的。本文將詳細(xì)介紹如何優(yōu)化運(yùn)放電路的設(shè)計(jì)，確保電路的穩(wěn)定性和性能。1. 理解虛短與虛斷在設(shè)計(jì)運(yùn)放電路時(shí)，首先需要理解虛短和虛斷的概念。虛短意味著運(yùn)放的非反向輸入與反向輸入在理想情況下電壓幾乎相等，即使是極小的壓差也會(huì)被放大數(shù)十萬(wàn)倍。這是因?yàn)檫\(yùn)放的差分輸入阻抗非常高。虛斷則是指由于輸入阻抗高，輸入端幾乎不吸收任何電流，這種特性使得運(yùn)放可以看作是輸入端斷開的。2. 選取合適的運(yùn)放選擇合適的運(yùn)放是關(guān)鍵步驟之一。不同的應(yīng)用需要考慮不同的運(yùn)放特性，如帶寬、

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[常見問題解答]基于TL431的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路介紹[ 2023-10-10 18:44 ]

基于TL431的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路介紹TL431是一種并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路，基本電路及高精度可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路。TL431在很多應(yīng)用中可以用它代替齊鈉二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源、開關(guān)電源等。其性能好，價(jià)格低，因此廣泛應(yīng)用于各種穩(wěn)壓電路中。TL431其封裝形式與塑封三極管9013等相同，如圖1a所示。同類產(chǎn)品還有圖1d所示的雙直插外形的。如下圖1TL431可等效為一只穩(wěn)壓二極管，基本連接方法如圖2所示。圖2a可作2.5基準(zhǔn)源，圖2b作可調(diào)基準(zhǔn)源，電阻R2和R3輸出電壓的電系為: Uo十2.5(1十

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[常見問題解答]基于TL431的三端取樣集成電路解析[ 2023-07-15 15:13 ]

基于TL431的三端取樣集成電路解析TL431是一個(gè)穩(wěn)定性能良好的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源，被稱為三端取樣集成電路，它的輸出電壓只需在輸入端R用兩個(gè)電阻分壓，就可以任意地設(shè)置到從基準(zhǔn)源Vref的2.5V到36V范圍內(nèi)的任何值。負(fù)載電流能力從1.0mA -到100mA。 TL431它的3個(gè)引腳分別為：陰極(CATHODE)、陽(yáng)極(ANODE)和參考端(REF)。分別簡(jiǎn)記為K、A、R，在電路中的符號(hào)如圖所示:TL431內(nèi)部電路由Vref2.5V基準(zhǔn)源，運(yùn)放電路和輸出電路組成。其中2.5V基準(zhǔn)源接在運(yùn)放電路反相輸入端，參考

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[常見問題解答]運(yùn)放電路中的電容作用介紹[ 2023-04-13 15:43 ]

運(yùn)放電路中的電容作用介紹在運(yùn)放電路中，大家可能會(huì)經(jīng)?？吹竭@么幾個(gè)電容，分別是：1、電源VCC到地2、反饋輸入輸出引腳之間3、正負(fù)兩輸入端之間的電容就算不要這幾個(gè)電容，電路好像也能工作，但電路設(shè)計(jì)一般都會(huì)加上，那么這幾個(gè)電容分別有什么作用呢？關(guān)于這個(gè)電容的作用，說法很多，不盡相同，如果你有更好的、更通俗的理解，歡迎評(píng)論區(qū)留言討論。1、電源VCC上的電容作用：主要是用來濾波的，讓我們的電源網(wǎng)絡(luò)更加干凈，抑制干擾信號(hào)。取值：一般取值為103，104和105。主要是根據(jù)運(yùn)放的工作頻率來決定，一般頻率越高，電容就越小，反之則

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[常見問題解答]差分放大電路的深入介紹[ 2023-03-22 18:17 ]

在電路設(shè)計(jì)中，肯定離不開對(duì)于基礎(chǔ)電路的掌握，而在基礎(chǔ)電路中，差分放大電路是非常重要的一個(gè)電路。差分放大電路是模擬集成運(yùn)放電路常常會(huì)采用的輸入級(jí)電路形式，它由兩個(gè)對(duì)稱的基本放大電路組成（輸入電壓是相反的），輸出極也就是發(fā)射級(jí)公共電阻耦合構(gòu)成。差分放大電路特點(diǎn)：電路兩邊對(duì)稱：電路兩邊不管是元素組成還是電流電壓大小都是相同的，只不過方向不同。共用發(fā)射級(jí)電阻：發(fā)射極的電流會(huì)進(jìn)行疊加，也就是單個(gè)放大電流的兩倍具有兩個(gè)信號(hào)輸入端：這個(gè)和共模電路一樣，兩個(gè)輸入信號(hào)端信號(hào)既可以雙端輸出，也可以單端輸出：它共有四種類型，分別是單端輸

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[常見問題解答]幾種集成運(yùn)放電路介紹[ 2023-03-12 13:24 ]

1.反相比例運(yùn)放反相比例電路反相計(jì)算公式注：uo與 ui 極性相反，因?yàn)?ui 加在反相輸入端；R2作為靜態(tài)平衡電阻，需滿足R2 = R1 // RF。2.同相比例運(yùn)放同相比例電路同相計(jì)算公式注：uo與 ui 極性相同，因?yàn)閡i 加在同相輸入端；放大倍數(shù)只能大于1。3.電壓跟隨器同相比例運(yùn)放電路的變種，放大倍數(shù)=1時(shí)。電壓跟隨器R1=無(wú)窮大且 RF = 0 時(shí)，uo = ui。作用：隔離；緩沖；阻抗匹配。4.減法運(yùn)算電路（差動(dòng)比例）差動(dòng)比例運(yùn)放電路差動(dòng)比率電路公式常用以下情形：（1）若 R1 = R2 ，R3 =

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[常見問題解答]運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)及參數(shù)介紹[ 2023-03-12 13:13 ]

運(yùn)算放大器的出現(xiàn)，大大降低了硬件模擬前端電路設(shè)計(jì)的難度。但是對(duì)于高精度的模擬信號(hào)處理電路中，用好運(yùn)放也不是一件容易的事，更不用說壓著最低的物料成本設(shè)計(jì)出符合系統(tǒng)要求的運(yùn)放電路了。高端的電路往往蘊(yùn)含著簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)邏輯，用好運(yùn)算放大器我們還是得從運(yùn)放的基本原理開始。1、運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)在進(jìn)行運(yùn)放的參數(shù)比較之前，我們有必要對(duì)運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)有一定的了解。如圖1-1，是通用運(yùn)放LM2904 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：輸入級(jí)兩組PNP串聯(lián)，提高運(yùn)放的輸入阻抗，減小運(yùn)放的偏置電流；鏡像恒流源控制兩個(gè)下管NPN的集電極電流相等，這也是運(yùn)放調(diào)節(jié)功

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[常見問題解答]基于虛斷與虛短的基本運(yùn)放電路分析[ 2023-03-11 14:29 ]

從虛斷，虛短分析基本運(yùn)放電路1反相放大電路圖中運(yùn)放的同向端接地Vp=0V，反向端和同向端虛短，所以也是0V，反向輸入端輸入電阻很高，虛斷，幾乎沒有電流注入和流出，那么R1和R2相當(dāng)于是串聯(lián)的，流過一個(gè)串聯(lián)電路中的每一只組件的電流是相同的，即流過R1的電流和流過R2的電流是相同的。I1 = （Vi - V-）/R1 ................一個(gè)I2 = （V- - Vout）/R2 ............bV- = V+ = 0 .......................cI1 = I2d求解上面的初中

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[常見問題解答]運(yùn)放負(fù)反饋電路詳解[ 2023-03-11 12:23 ]

絕大多數(shù)運(yùn)放電路都是負(fù)反饋電路，因?yàn)榇祟愋碗娐房梢蕴峁┮粋€(gè)確切的放大倍數(shù)。分析法則可以使用下面兩條法則分析負(fù)反饋運(yùn)放電路：流入或流出運(yùn)放輸入引腳的電流為零兩個(gè)輸入引腳的電壓始終相等理想運(yùn)放的輸入阻抗無(wú)限大，因此不會(huì)有任何電流流入或流出運(yùn)放的輸入引腳：流入或流出兩個(gè)輸入引腳的電流為零在運(yùn)放負(fù)反饋電路中，運(yùn)放總是竭盡所能以讓兩個(gè)輸入引腳的電壓相等。電壓跟隨器（Voltage Follower）最簡(jiǎn)單的運(yùn)放負(fù)反饋電路是電壓跟隨器電路，也叫做單位增益緩沖器（Unity-Gain Buffer），電路圖如下圖所示：運(yùn)放--電

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[常見問題解答]運(yùn)放正反饋電路詳解[ 2023-03-11 11:47 ]

下面是一個(gè)輸入信號(hào)接在反相輸入引腳，參考電壓為 1 伏的運(yùn)放比較器電路：下面是上面電路的波形圖：可以看到，當(dāng)輸入信號(hào)大于 1 伏時(shí)，輸出為低電平；當(dāng)輸入信號(hào)小于 1 伏時(shí)，輸出為高電平。我們給信號(hào)加點(diǎn)干擾，看看會(huì)怎么樣：可以看到，隨著輸入信號(hào)噪音的逐漸增加，輸出信號(hào)最終出現(xiàn)了雜波：我們?nèi)绾谓鉀Q上面的問題，以實(shí)現(xiàn)即使輸入信號(hào)有一定的干擾，也不會(huì)導(dǎo)致輸出出現(xiàn)跳變？施密特觸發(fā)器電路我們可以使用一種叫做施密特觸發(fā)器（Schmitt Trigger）的運(yùn)放電路來解決上面的問題:下面是輸入與輸出的關(guān)系動(dòng)畫：上圖中，移動(dòng)的黑點(diǎn)

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[常見問題解答]多反饋運(yùn)放電路怎么開環(huán)頻域仿真[ 2023-03-10 17:14 ]

在多種常見的運(yùn)放電路上，如何進(jìn)行開環(huán)分析。如果我們想在多反饋電路上進(jìn)行開環(huán)分析仿真，像Riso+雙反饋補(bǔ)償電路那樣我們需要一個(gè)不同的方法，一起往下看一下。斷開任意一條反饋路徑，另一條路徑都會(huì)是閉回路的，維持電路閉回路的特性。如果FB1斷開，F(xiàn)B2作為閉環(huán)反饋路徑保持閉合。如果FB2斷開，F(xiàn)B1作為閉環(huán)反饋路徑保持閉合。這個(gè)電路不會(huì)正確反映開環(huán)線路，除非兩條反饋環(huán)路都斷開。在輸出端直接斷開環(huán)路，將會(huì)去除輸出與兩條反饋環(huán)路之間的連接，而形成一個(gè)開環(huán)電路。然而在這個(gè)位置斷開環(huán)路，也從運(yùn)放輸出端斷開了輸出負(fù)載電容CL，因此

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[常見問題解答]運(yùn)算放大器的同向放大原理及應(yīng)用介紹[ 2023-03-10 16:51 ]

運(yùn)算放大器的同向放大原理首先，我們先溫習(xí)一下運(yùn)放的理想特性：在多數(shù)的常規(guī)設(shè)計(jì)中，我們使用運(yùn)放的理想模型，忽略其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。把它當(dāng)作一個(gè)“具有放大作用的元件”，接上電源，便可以讓它發(fā)揮放大的作用。所謂理想的運(yùn)放，它的輸入阻抗無(wú)窮大，輸出阻抗為零。理想的運(yùn)放電路分析有兩大重要原則貫穿始終，即“虛短”與“虛斷”。 “虛短”的意思是正端和負(fù)端接近短路，即 V+ =V-，看起來像“短路”; “

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[常見問題解答]運(yùn)算放大器組成的運(yùn)放電路介紹[ 2023-03-10 15:38 ]

運(yùn)放電路何為運(yùn)放電路？？？由運(yùn)算放大器組成的電路，簡(jiǎn)稱為運(yùn)放電路。運(yùn)放電路就是“虛短”和“虛斷”虛短和虛斷“虛短”是指在分析運(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)時(shí)，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡(jiǎn)稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。（輸入差模電壓不大于1mv）“虛斷”是指在分析運(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡(jiǎn)稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。（差模輸入電阻無(wú)窮大）運(yùn)放電路類型

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[常見問題解答]差分運(yùn)放電路的計(jì)算方法介紹[ 2023-03-09 18:09 ]

計(jì)算過程其實(shí)歸根結(jié)底還是根據(jù)運(yùn)放的虛短和虛斷。【虛短】虛短指在理想情況下，兩個(gè)輸入端的電位相等，就好像兩個(gè)輸入端短接在一起，但事實(shí)上并沒有短接，稱為“虛短”。虛短的必要條件是運(yùn)放引入深度負(fù)反饋?！咎摂唷刻摂嘀冈诶硐肭闆r下，流入集成運(yùn)算放大器輸入端電流為零。這是由于理想運(yùn)算放大器的輸入電阻無(wú)限大，就好像運(yùn)放兩個(gè)輸入端之間開路。但事實(shí)上并沒有開路，稱為“虛斷”。話不多說直接上圖。差分運(yùn)放的電阻有個(gè)特點(diǎn)：R1=R5，R2=R4一般的計(jì)算方法如下：根據(jù)虛斷，即流入運(yùn)算放大器輸

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[常見問題解答]運(yùn)放電路應(yīng)用實(shí)例分析介紹[ 2023-03-09 17:25 ]

1、同相放大器運(yùn)放的同相放大器形式，它的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位相同，即：同一時(shí)刻的極性是相同的。同相放大器的電路形式，如下圖所示：運(yùn)放的同相放大器形式同相放大器的增益，由Rf和Rs決定，并且總是大于1。增益K計(jì)算公式如下：K=1+Rf/Rs同相放大器，施加的反饋方式是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，這種負(fù)反饋具有增大輸入電阻、降低輸出電阻的作用。然而，反饋深度又決定了輸入電阻、輸出電阻的改變程度。當(dāng)Rs的阻值接近無(wú)窮大時(shí)，同相放大器的增益無(wú)限接近1，此時(shí)的效果等效為電壓跟隨器，此時(shí)把Rf減小到0，性能基本不變，此時(shí)，電壓跟隨器的

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