放大器輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2024-11-22
對(duì)于理想運(yùn)算放大器,其輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系由外部連接的反饋網(wǎng)絡(luò)決定。理想運(yùn)算放大器具有無限大的開環(huán)增益、無限大的輸入阻抗和零輸出阻抗,這使得其輸出電壓能夠達(dá)到所需的任何值,而不受放大器內(nèi)部電壓或電流限制的影響。
在負(fù)反饋配置中,輸出電壓通過反饋電阻分壓到輸入端,以控制放大器的增益和行為。
例如,在一個(gè)非反相放大器配置中,輸出電壓Vout與輸入電壓Vin的關(guān)系可以表示為:Vout = (1 + Rf/Rin) Vin,其中Rf是反饋電阻,Rin是輸入電阻。在反相放大器配置中,關(guān)系則表示為:Vout = -Rf/Rin Vin。
對(duì)于共發(fā)射極放大器,輸入電壓和輸出電壓的相位相反,輸出增大。
運(yùn)算放大器
下圖電壓控制電壓源放大器模型中,輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系如以下公式所示。
信號(hào)電壓Vs是通過電阻分壓由信號(hào)源電阻Rs和運(yùn)算放大器的輸入電阻Ri分壓而得,因此衰減的信號(hào)被輸入運(yùn)算放大器。 但是,當(dāng)Ri遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Rs(Ri=∞)時(shí),公式的第1項(xiàng)可視作近似于1、Vs=Vi。
關(guān)于以下第2項(xiàng),放大了的輸入電壓AvVi被運(yùn)算放大器的輸出電阻Ro和負(fù)載電阻RL分壓輸出。 此時(shí),當(dāng)Ro遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于RL(Ro=0)時(shí),第2項(xiàng)可近似于1,信號(hào)可在不衰減的狀態(tài)下輸出。 這樣的運(yùn)算放大器被稱為理想運(yùn)算放大器。 一般希望運(yùn)算放大器具有高輸入電阻、低輸出電阻,盡量設(shè)計(jì)為接近理想運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)。
運(yùn)算放大器按其放大率放大引腳間的電壓差,因此輸出電壓表示如下。
當(dāng)運(yùn)算放大器的開放增益Av足夠大時(shí),可視為左邊近似于0、Vs=VOUT。 增益較低時(shí),公式左邊不可近似于0,這樣,輸出電壓會(huì)發(fā)生誤差。 之所以希望運(yùn)算放大器有高開放增益,是因?yàn)橥ㄟ^該增益可盡量縮小輸出電壓誤差。 高開放增益從其他角度來看,意味著應(yīng)盡量減小+輸入引腳和-輸入引腳間的電位差。
即,開放增益越大,VIN+=VIN-的關(guān)系成立的可能性就越大。該+輸入引腳和-輸入引腳的電位基本相等的關(guān)系被稱為虛短、虛斷或虛擬接地。 構(gòu)成負(fù)反饋電路使用時(shí),該關(guān)系成立,可利用虛擬接地的特性設(shè)計(jì)應(yīng)用電路。
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