什么是运算放大器？运算放大器工作原理
发布时间：2019-5-25 10:33
发布者：xunavc
运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。
工作原理 运算放大器是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（DifferenTIal-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverTIng input node）连接，形成一负反馈（negaTIve feedback）组态。原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈（positive feedback），相反地，在很多需要产生震荡讯号的系统中，正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。 开环回路运算放大器如图1-2，当一个理想运算放大器采用开回路的方式工作时，其输出与输入电压的关系式如下： Vout = ( V+ -V-) * Aog 其中Aog代表运算放大器的开环回路差动增益（open-loop differential gai由于运算放大器的开环回路增益非常高，因此就算输入端的差动讯号很小，仍然会让输出讯号「饱和」（saturation），导致非线性的失真出现。因此运算放大器很少以开环回路出现在电路系统中，少数的例外是用运算放大器做比较器（comparator），比较器的输出通常为逻辑准位元的「0」与。 闭环负反馈 将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来，放大器电路就处在负反馈组态的状况，此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。闭环放大器依据输入讯号进入放大器的端点，又可分为反相（inverting）放大器与非反相（non-inverting）放大器两种。 反相闭环放大器如图1-3。假设这个闭环放大器使用理想的运算放大器，则因为其开环增益为无限大，所以运算放大器的两输入端为虚接地（virtual ground），其输出与输入电压的关系式如下： Vout = -(Rf / Rin) * Vin MCP6004T-I/SL www.dzsc.com/ic-detail/9_6864.html特征 提供 SC-70-5 和 SOT-23-5 封装 1 MHz 增益带宽积 （典型值） 轨到轨输入 / 输出 供电电压：1.8V 至 5.5V 供电电流：IQ = 100 A （典型值） 90° 相位容限 （典型值） 温度范围： - 工业级：-40°C 至 +85°C - 扩展级：-40°C 至 +125°C 提供单运放、双运放和四运放封装 MCP6004T-I/SL应用 汽车 便携式设备 光电二极管放大器 模拟滤波器 笔记本电脑和 PDA 电池供电系统 MCP6004T-I/SL工具支持 放大器类型：通用 电路数：4 输出类型：满摆幅 压摆率：0.6 V/?s 增益带宽积：1MHz 电流-输入偏置：1pA 电压-输入失调：4.5mV 电流-电源：100?A 电流-输出/通道：23mA 电压-电源，单/双（±）：1.8 V ~ 6 V 工作温度：-40°C ~ 85°C 安装类型：表面贴装 封装/外壳：14-SOIC |
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