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1、运算放大器1、电路运行原理 、反相比例运算放大器电路结构中，运算放大器的同相输入端接地。当反向输入端信号电压为零的时候，输出端的电压如果高于0V，就会通过比和R2串联 回路；使得反向输入端的电压高于0V,反向输入端的电压高于同相输入端，就会使输出端 的电压向负极变化。如果输出端电压低于0V，就会通过R和R2串联回路；使反向输入端的 电压低于0V,反向输入端的电压低于同相输入端，就会使输出端的电压向正极变化。所以，只有当放大器的输出电压等于0V的时候，才会通过比和R2串联回路；使反向输 入端的电压等于同相输入端的电压（此时反向输入端与同相输入端的电压差等于0V）,才会使 输出端电压既不具备继续向
2、正极变化；也不具备继续向负极变化的条件。所以当反向输入端 信号电压为0V的时候，输出端的电压会稳定在0V的位置。 、当反向输入信号电压为+1V的时候，输入信号会通过R使反向输入端的电压高于同 向输入端的电压；输出端的电压因此会向负极变化，输出端的电压就会通过R和R2反馈回路 使反向输入端的电压随之降低。如果输出端的电压没有达到-10 V,反向输入端的电压就仍然高于0V,输出端的电压就 会继续向负极变化。如果输出端的电压超过T0V,反向输入端的电压就会低于0V,输出端 的电压就会反过来向正极变化。只有当输出电压等于的-10 V时候，反向输入端的电压才会等于同相输入端的电压（反向 输入端与同相输入
3、端的电压差等于0V）,才会使输出电压既不具备继续向正极方向变化；也 不具备继续向负极方向变化的条件。所以当反向输入端信号电压为+1V的时候，输出端的电 压会稳定在-10 V的位置。电压放大倍数Av=-R2/R 、当反向输入信号电压为-1V的时候，根据同样的原理，电路结构性能会使输出端的 电压稳定在+10 V的位置。电压放大倍数Av =-R2/R1 、由此可见：反向比例运算放大器的电压放大倍数Av =-R2/R12、反向放大器的虚短和虚地现象 、反向比例运算放大器在线性运行的时候，输出电压的变化总是通过反馈电阻网络使 反向输入端的电压等于同相输入端的电压，虽然反向输入端没有直接接通同相输入端；却
4、等 同于接通了同相输入端，相当于反向输入端与同相输入端短路，这就是所谓的虚短现象。 、如果比例运算放大器的同相端是接地的，那么放大器反相输入端的电压也相当于总 是与地相等，虽然没有接地却等同于接地，这就是所谓的虚地现象。3、反向放大器输入阻抗如果反向的运算放大器的同相输入端是直接接地的，放大器在正常运行的时候，反馈电 压总是使反向输入端的电压等于同相输入端的电压（等于零），相当于接地（虚地现象），所以 此时反向比例运算放大器的输入阻抗Ri=R。4、反向放大器输出阻抗 、反向比例运算放大器在正常运行的时候；输出电压总是满足使反馈在反向输入端的 电压等于同相端的电压（UL=R2Ui/R1）0 、假
5、如输入信号的负半周使放大器的输出电压为正，此时在放大器输出端接上负载会 引起输出电压下降，那么下降的输出电压就会通过R和R2反馈回路使反向输入端的电压低于 同相端的电压，于是又会引起输出端的电压上升至UR】和R2反馈回路使反向输入端的电压等于 同相输入端的电压的位置。输出电压仍然符合UL=R2Ui/R1的参数而没有发生变化。输出电流的变化不能引起输出电压的变化，相当于放大器输出端的内阻等于零。1、电路运行原理 、当同相输入端信号电压Ui=0的时候，输出端的电压如果大于0V,就会通过比和 R2串联回路；使得反向输入端的电压大于0V,从而使输出电压向负极变化。如果输出端电 压小于0V,就会通过通过
6、比和R2串联回路使反向输入端的电压小于0V,从而使输出电压向 正极变化。所以，只有当输出电压等于的0V时候，反向输入端的电压才会等于同相输入端的电压（反 向输入端与同相输入端的电压差等于0V）。才会使输出端电压既不具备继续向正极变化；也 不具备继续向负极变化的条件。 、当同相输入信号电压为+1V的时候，输入信号会使同向输入端的电压高于反向输入 端的电压；输出电压会向正极变化，比和R2组成的反馈回路也会使反向输入端的电压随之向 正极变化。如果输出端的电压没有达到+11V，反向输入端的电压就仍然低于+1V的同相输入端电 压，输出端的电压就会继续升高。如果输出端的电压超过+11V,反向输入端的电压就
7、会高于+1V的同相输入端电压，输出 端的电压就会降低。只有当输出电压等于的+11V时候，反向输入端的电压才会等于同相输入端的电压（反向 输入端与同相输入端的电压差等于0V）,才会使输出端电压既不具备继续向正极变化；也不 具备继续向负极变化的条件。所以，电路结构性能此时会使输出端的电压 =+11V。电压放大倍数Av=r2/（R+1） 、当同相输入信号电压为-1V的时候，根据同样的原理，电路结构性能会使输出端的 电压=-11V。电压放大倍数Av=r2/（R+1）由此可见：同相比例运算放大器的电压放大倍数Av=R2/（R1+1）2、同向放大器输入阻抗放大器在正常运行的时候，反馈总是使反向输入端的电压
8、等于同相输入端的电压。因 此，同相输入端与反向输入端的电压差总是等于零，所以，同相输入端与反向输入端总是不 存在输入电流的变化， u仏上*。所以，运算放大器同相输入端本身的输入阻抗无穷大。 如果设置同相端对地电阻Riz，那么同相比例放大器的输入阻抗就等于Riz。3、同向放大器输出阻抗 同相比例运算放大器在正常运行的时候；输出电压总是满足使反馈在反向输入端的电压 等于同相端的电压(Av= R2/R+l)。如果在放大器输出端接上负载引起输出电压下降，那么下 降的输出电压就会使反馈在反向输入端的电压不等于同相端的电压，于是又会引起输出端的 电压回到Av= R2/R1+1的参数。这与反向比例放大器的调
9、整作用原理相同。所以，在运算放大器输出负载电流能力的范围之内，负载阻抗的变化不会对放大器输出 电压产生影响，相当于放大器的输出阻抗等于零。三、跟随器无论同相输入端的信号电压是多少，输出端的电压只有变化到使反向输入电压等于同相 输入电压的时候，才不具备使输出电压继续向正极、或者向负极变化的条件。所以，输出电 压总是等于同相输入电压，所以被称为跟随器。跟随器的输出阻抗在理想状态下等于零的原理与比例运算放大器相同。四、加法器(次要知识)如图所乔：un 一rR11R4Ui2 Ui3 RsUc因为反馈回路会使反相输入端的电压始终等于同相输入端的电压(等于零)，所以没有电流流进和流出反向输入端，流过反馈电
10、阻R4的电流=流过所有输入电阻的电流。流过输入电阻的电流IR4=IR1+IR2+IR3+IRn输出电压倍数 Ao=-(R4/R1+R4/R2+R4/R3+R4/Rn)输出电压Uo=-(Ui1 X R4/R1+Ui2 X R4/R2+Ui3 X R4/R3+.+UinXR4/Rn)=-R4/( Ui1 X 比+% X R2+Ui3 XR3+. +Uin X Rn)所以，加法器可以实现不同电压、不同波形、不同频率、不同相位的交直流信号的合成。五、减法器（次要知识）条件：r2/r1=r4/r31、当A端输入信号Uii时，Av=-R3/R12、当B端输入信号时Ui2, Av=R4/(R2+ R4)(1+R3/R1) =R3/(R3+ R1)(1+R3/R1)=R3/R13、当AB两端同时输入相同信号时(UA=UB), Av=UbR3/R1+(-UaR3/R1)=(Ub-Ua)R3/R1=04、当AB两端同时输入不同信号时(UaHUb), Av=UbR3/R1+(-UaR3/R1)=(Ub-Ua)R2/R1
