运放

1.本质

运算放大器的本质是一种「具有放大作用的元件」。

2.分析方法

其常用的分析方法称为「虚短」和「虚断」,详见参考文献1,「虚短」和「虚断」的本质是「电压相等(虚短)」和「电流为零(虚断)」,其更本质的原因是运算放大器可以看做一个输入阻抗无穷大,输出阻抗为 0 的元件。

下图是 OP27 的输入阻抗和输出阻抗:

输入阻抗

输出阻抗

3.开环增益

通过下图所示的简单比较器可以了解运放的「开环增益」参数,开环增益通常极大,在下图中,输入端的微小压差可能会导致输出端的饱和输出。

简单比较器

下图为 OP27 的开环增益:

开环增益

4.正负反馈

用瞬时法,能够判断运放的反馈类型,如下图所示,假设 Vin 为正,则 Vout 为正,则 V2 为正,Vout 减小,为负反馈。所以下图的同相放大器为负反馈电路。

正负反馈

5.带宽增益积

运放的带宽增益积通常为定值。 带宽利用经验公式 BW = 0.35 / Tr 计算,其中 Tr 是上升沿时间。 增益利用下述两公式计算,其中图 1 是功率量增益,图 2 是场量增益。

功率量

场量

参考文献:

  1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/27595184
  2. https://blog.csdn.net/quinn1994/article/details/88054529
  3. https://zhuanlan.zhihu.com/p/53686334
  4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/53716031
  5. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E8%B2%9D#%E5%8A%9F%E7%8E%87%E9%87%8F
  6. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A2%9E%E7%9B%8A%E5%B8%A6%E5%AE%BD%E7%A7%AF