在下述的內(nèi)容中,小編將會對運算放大器的相關(guān)消息予以報道,如果運算放大器是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、運用疊加定理分析運算放大器
在分析運算放大器的時候,你會不會用疊加定理去分析呢?相信您看完本文會大聲感嘆疊加定理太6了??!
那么,先出個題,例如下圖,是否一眼就能看出答案呢?
電路圖
如果你會疊加定理,那么一眼就可以算出來答案,答案是1+(-8)= -7V
計算過程
利用疊加定理,如左圖,先把2V的電源去掉,等效于接地,那么電路就等效為一個同相比例放大器,放大倍數(shù)等于 1+(R2/R1)=5倍,故左邊電路輸出電壓為0.2*5=1V。
然后如右圖,把0.2V電源去掉,同樣等效為接地,那么電路等效為一個反向比例放大器,放大倍數(shù)等于 -R2/R1 = -4倍,那么輸出電壓就為2*(-4)=-8V。(勘誤:R1為1k)
最后再把二者疊加,1-8=-7V。(勘誤:R1為1k)
那么知道這個原理了,分析起來運算放大器電路是否會更容易呢?是不是感覺疊加定理很好用呢
同理也可以計算運算放大器的求和電路:
這個電路如何使用疊加定理呢?相信您的心中已經(jīng)有了答案。我把分解圖列出來,您看看和您想的一不一樣。
二、運算放大器的輸出限制
運算放大器的輸出也有限制,我們看一個簡單的設(shè)計。使用運算放大器OPA141設(shè)計跟隨電路,+5V供電,10K電阻R1為負載,同向輸入端接地,如下圖所示:
同相輸入端接地,我們當(dāng)然認為,輸出值是運放的失調(diào)電壓,我們先看看OPA141的失調(diào)電壓是多少,如下圖所示,最大失調(diào)電壓為4.3mV。
于是我們可以大膽的預(yù)測上面的OPA141跟隨電路的輸出電壓應(yīng)該是0-4.3mV之間(單電壓供電,輸出不可能為負數(shù)),但是實際情況是怎樣的呢?如下圖所示:
輸出是141.57mV,為什么差距這么大呢?這是由運放的輸出限制引起的,OPA141的輸出限制如圖所示:
根據(jù)這一參數(shù),單電源+5V供電時,輸出Vout:0V+0.2Vto 5V-0.2V即0.2V to 4.8V,也就是說+5V供電時,輸出在0.2V至4.8V之間才是線性的,如果輸出不在這個范圍內(nèi),輸出信號將會失真或者出現(xiàn)非線性。OPA141跟隨電路的輸入是0V,理論上運放的輸出也將跟隨到0V,但是這已經(jīng)低于了輸出電壓范圍的最小值了,輸出不再線性,即這里的141.57mV。
有人可能認為rail-to-rail的運放就可以滿足了吧,其實不然,rail-to-rail運放它的共模輸入電壓范圍可以超過電壓軌,但是輸出僅僅是接近電壓軌,無法超過電源軌。讀者可以查查相關(guān)datasheet,以做驗證。
為什么輸出會有限制呢,這涉及到運放內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識,有興趣的讀者可以進一步深究,這里就不在探討了。
以上便是小編此次帶來的有關(guān)運算放大器的全部內(nèi)容,十分感謝大家的耐心閱讀,想要了解更多相關(guān)內(nèi)容,或者更多精彩內(nèi)容,請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。