当前位置:首页 > 公众号精选 > 玩转嵌入式
[导读]什么是运算放大器?运算放大电路是模拟电路的精髓所在,起到信号放大的作用,设计不同的反馈网络,运算放大器可以实现加法、减法、微分和积分等数学运算功能。其功能强大,多级放大电路分析起来也有一定的难度。

什么是运算放大器

运算放大电路是模拟电路的精髓所在,起到信号放大的作用,设计不同的反馈网络,运算放大器可以实现加法、减法、微分和积分等数学运算功能。其功能强大,多级放大电路分析起来也有一定的难度。好在有方法可用,比如利用“虚短”和“虚断”分析运放电路。

运放电路分析方法

今天借助一个后台粉丝发的电路图,跟大家介绍以下虚断和虚短的用法。

同相比例运放电路

上图中,运放的同相端接的是一个电压基准芯片,电压为2.5V,负向端通过一个电阻R2接地,电阻R1构成反馈网络。从电路结构上很容易判断,这是一个同相比例运算放大电路。

虚短的使用方法

在运放电路中使用虚短分析问题时,是有条件的,运放需工作在放大状态,需要满足两个条件:

  1. 运放的开环增益足够大;

  2. 运放存在负反馈电路;

运放的输出Vo,放大增益G还有输入V+和V-存在如下的关系:

Vo = G×(V+-V1),Vo的最大值是不会超过供电电源的,要想增益G足够大,那么V+和V-的差值就要足够的小,小到一定程度就可以得出V+=V-,这就是虚短的由来。所以,上图中同相端是2.5V,那么负向端的输入也是2.5V。

虚断的使用方法

运放电路的输入阻抗非常大,以至于输入端流入的电流微乎其微,从而可以忽略不计,可以认为是断路的,实际上并没有断,叫做“虚断”。所以,流过电阻R2的电流和流过电阻R1的电流是相等的。即得到如下计算公式:

(Vo-2.5)/R1 = (2.5-0)/R2,由此得出Vo=2.5×(1+R1/R2)

仿真结果

通过使用Proteus仿真软件可以查看仿真结果,搭建好的仿真电路如下所示。

搭建好的运放电路

正向端的2.5V直接用电源代替,LM358用24V供电,输出端接DC直流电压表。

当电阻R1/R2=1时,放大倍数为2倍,输出为5V,其仿真输出如下所示。

放大2倍时的输出

当电阻R1/R2=2时,放大倍数为3倍,输出为7.5V,其仿真输出如下所示。

放大3倍时的输出

当电阻R1/R2=3时,放大倍数为4倍,输出为10V,其仿真输出如下所示。

放大4倍时的输出

当电阻R1/R2=4时,放大倍数为5倍,输出为12.5V,其仿真输出如下所示。

放大5倍时的输出

当电阻R1/R2=11时,放大倍数为12倍,其仿真输出如下所示。

饱和输出

当放大倍数为11倍时,理论上运放会输出30V,但是运放的输出最大不会超过供电电压,而LM358不是轨到轨的运放,所以不会满幅输出,最大输出为比电源电压低1.5-2V左右,所以仿真输出22.5是正常的。

大家在用虚短和虚断分析运放电路时一定要注意虚短的使用条件,运放电路难计算但是并不可怕。欢迎大家关注本头条号:玩转嵌入式,获取更多电子知识。


免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭