零基础一篇理解【运算放大器】

零基础一篇理解【运算放大器】

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认识运算放大器

运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的放大电路单元。内部集成了差分放大器、电压放大器、功率放大器三级放大电路，是一个性能完备、功能强大的通用放大电路单元，由于其应用十分广泛，现已作为基本的电路元件出现在电路图中

运算放大器可构成的电路有：电压比较器、反相放大器、同相放大器、电压跟随器、加法器、积分器、微分器等

运算放大器电路的分析方法：虚短、虚断（负反馈条件下）

远算放大器符号

理解运放

下面逐个细说每个电路

利用运放的无穷大的放大增益特性

电压比较器

如果同相输入端＞反向输入端，则输出VCC

如果同相输入端 < 反向输入端，则输出GND

利用运放的无穷大的输入阻抗特性

反向放大器

现在假定反相输入端该点的电位为1V，而且只能通过上面的一条路流出

既然反向输入端 ＞ 同相输入端，那么输出就为负

又因为输出端通过一个电阻与反向输入端相连，该电阻就称为反馈电阻，此时输出端的电压就抑制反向输入端的电压电压比较器原理，把电压往下拉

只要当反向输入端的电压 ＜ 同相输入端时，输出就立马变为正

输出端的电压又把反相输入端的电压往上拉，如此循环，输出端一会儿正一会儿负

那为什么时候输出端电压稳定下来呢？

通过输入端互相抑制对方的电压，即双方电压保持一致了（也就是0V）输出端就会稳定下来

引入虚短和虚断的概念

反向放大器

当反向输入端=同相输入端时，即都为0V（此刻就近似于短路状态，所以就叫虚短）

上面讲过了运放有输入阻抗无穷大的特性，电流不能流入（此刻就近似于断路状态，所以就叫虚断）

分析放大原理

反向放大器

输入Vin，那R1两端的电流就为,又因为R2和R1是串联关系，所以R2的电流也是一样，那R2的压降应为

最后，反相输入端的电压 - R2的压降即为输出（反向输入端是0V）零基础一篇理解【运算放大器】，即

可以看出同相放大器和反向放大器的区别在于，输入端Vin的不同

同相放大器

因为输出端任然通过一个负反馈电阻来抑制反相输入端电压电压比较器原理电压比较器原理，满足虚短和虚断的关系零基础一篇理解【运算放大器】，那我们继续来分析

因为虚短的特性，所以当输入Vin时，反向输入端的电压也等于Vin，该电流有两条路，一路直接流向GND，那么在R1两端的电流就为，R2的压降就应该是

电压跟随器

可以看出和同相放大器的区别在于，左边的电阻没了

这时可以想象成电阻的阻值是无穷大，代入上面的公式就是