公式 案例 搞定同相运算放大器
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一、同相运算放大器是什么？ 同相运算放大器是一种运算放大器，其输出电压和输入电压同相。反馈是通过一个电阻从运算放大器的输出获取到运算放大器的反相输入，另一个电阻接地。 这两个电阻决定了反馈电压，从而控制了运算放大器电路的增益。下图为基本同相运算放大器。
基本同相运算放大器电路图 二、同相运放电路原理 在同相运放电路中，输入电压信号 （ VIN ） 直接施加到同相 （ ） 输入端，这意味着放大器的输出增益在值上变为“正”，同相运算放大器的反馈控制是通过将一小部分输出电压信号通过Rƒ – R2分压器网络返回到反相 （ – ） 输入端来实现的，从而再次产生负反馈。 这种闭环配置产生了一个同相放大器电路，具有非常好的稳定性，非常高的输入阻抗，Rin 接(jìn)无穷大，如下图所示：
同相运算电路图 三、同相运算电路图讲解 这里，我们通过构建带有反馈回路的运算放大器电路来对同相运算电路图讲解。如下图所示：
同相运算电路图 在上述电路中，反相输入端连接了一个外部电阻 R1和 反馈电阻 Rf。现在，通过应用基尔霍夫电流定律，可以得到：
同相运放计算公式 假设施加到同相端的输入电压为 vi，并且假设电路中的运算放大器是理想的运算放大器，那么， 等式（i）可以重写为：
同相运放计算公式
同相运放计算公式
同相运放计算公式 电路的闭环增益为：
同相运放计算公式 从同相运算放大器的电压增益表达式可以清楚地看出，当 Rf = 0 或 R 1 → ∝ 时，增益将为单位。 因此，如果我们将反馈路径短路和/或打开反相引脚的外部电阻，则电路的增益变为 1。 四、同相运放计算公式 电路的闭环增益为：
同相运放计算公式 Rf 为反馈电阻，R1为外部电阻。 五、同相运算放大器计算公式应用案例 1、案例一： 对于以下同相放大器电路，计算以下： 流过负载电阻的电流 放大器增益 输出电压 o/p 电流
同相运算放大器计算公式应用案例图 1.1 已知：Vin = 2V，R1 = 6 Ω，Fr = 10 Ω，RL = 3K Ω。 1）电流 I1 I1= Vin/R1= 2/6 = 0.33 mA 2）同相运算放大器增益 Av 可以计算为： Av= 1 （Rf/R1） = 1 （10/6） = 2.66 3）o/p 电压 VO （VO） = ACL * VIN = 2.66 * 2V = 5.32V VO = 5.32V 4）流经负载电阻的电流 IL IL = VO / RL = 5.32/3 = 1.773 mA 5）o/p 电流 可以通过将 KCL（基尔霍夫电流定律）应用于上述电路来计算 IO = I1 IL IO = 0.33 mA 1.773 mA =》 1.28mA = 2.103mA 1.2 在同相放大器中，如果 R1 = 50 千欧，R2 = 1000 千欧且 Vin = 2v，则计算增益和输出电压。 增益和输出电压： AV= 1 （R2 / R1） 1 （1000/50） = 1 20 =》 21 如果输入电压 （Vin） 为 2v，则输出电压为：2 X 21 = 42v。 2、案例二 对于下图所示的同相运算放大器，计算如下： i） 放大器的增益 ACL ii）输出电压 VO iii） 通过负载电阻的电流 I L iv） 输出电流 IO
同相运算放大器计算公式应用案例图 节点 A 位于运算放大器的同相端，节点 B 位于反相端（也是分压器点）。上图中未显示这些节点。 节点 B 的电位是 VIN，且虚拟短路： V A = V B = V IN = 0.8 V 电流 I1 为 I 1 = V A / R 1 = 0.8V / 10 KΩ I1 = 80 µA |
