目录1、机制2、实际运用
1、工作原理
1、反转输入
输入信号从反相输入端导入的运算是反相运算。
上图显示了反相比例运算电路。 输入信号u1经由输入端子电阻R1被发送到反相输入端子。 同向输入端通过电阻R2接地。 反馈电阻跨越输出端子和反相输入端子之间。
分析电路:
运算放大器在线性域工作时的两个分析依据表明,虚短和虚断的概念是虚短和虚短的概念,不了解的朋友可以参考这个博客
i1=iF,u-=u =0。
i1=u1/R1
if=(0-U0 )/RF=-u0/RF
因此,u1/R1=-u0/RF u0/u1 = -RF/R1
总结:
输出电压和输入电压呈比例运算的关系。 在R1和RF的电阻值足够准确、运算放大器的开环电压放大率高的情况下,认为u0和u1的关系只取决于RF和R1的比,与运算放大器自身的参数无关。 式中的负号表示u0和u1为反相。
图中的R2为平衡电阻,R2=R1//RF,起到消除静态基极电流对输出电压的影响的作用。 RF=R1时,u0=-u1,这就是变频器。
2、同向输入
输入信号从同相端子输入的运算为同相运算。
输入信号从同相输入端导入的运算是同相运算。
理想运算放大器在线性域工作的分析依据:
i1=iF
u-=u =u1
i1=-u1/R1
if=(U1-U0 )/RF
-U1/R1=(U1-U0 )/RF
因此,u0/u1=1 RF/R1
2、实际运用1、计算下图u0的电压大小
分析:电源15V经过两个电阻分压后,在同相输入端得到7.5V的输入电压。 从虚短可以看出,u-=u =7.5V。 从虚断可以看出i-=i =0。 此时,只有在u0 =7.5V电压下才能保证i-=0. 这是电压跟随器。 2、在下图所示的2级运算电路中,R1=50k欧RF=100k欧。 如果输入电压为1V,则求出输出电压u0 .
分析:输入级A1为电压跟随器。 串联电压负反馈电路,输入电阻高,起到减轻信号源负担的作用。 他的输出电压为u01=u1=1V,成为输出级A2的输入。 A2是反相比例运算电路,得到u0=-RF/R1 * u01=-2V。 3、在实际项目中运用,输入端为能量计探头,可根据能量输出0~5V的模拟电压信号。 该电压信号经过a电压跟随器,在产生跟随器电压UA之后,成为b的输入。 b是同相比例运算电路,b中产生的电压信号被AD收集并进行计算。 通过计算可以导出u(e_input )/u ) energy _ ad=5.6/3.6。