在此特別鳴謝 公眾號《硬件筆記本》
運放電路總是五花八門,讓人眼花繚亂。有時候遇到一個復雜的運放電路,看著都頭大,讓人無從下手。其實再復雜的電路都是由簡單的電路演變而來的,都是有方法的。
分析運放最常用的方法就是“虛短”和“虛斷”。畢竟實際工作中很多電路都不能直接套公式,懂得計算才是王道。
下面是我算的部分草稿(還是比較用心了,字寫的比較丑,別見笑)
“虛短”是指在分析運放處于線性狀態(tài)時,可以把兩輸入端視為相同電位,這一特性稱為虛假短路,簡稱虛短。
“虛斷”是指在分析運放處于線性狀態(tài)時,可以把兩輸入端視為等效斷開,這一特性稱為虛假開路,簡稱虛斷。
下列是常用的幾種運放電路
同相運算電路
由虛短,得Vi=V-;
由虛斷,得R1,R2可近似看成串聯,則流經R1,R2的電流相等,即IR1=IR2;
(Vout-V-)/R2=V-/R1;
即(Vout-Vi)/R2=Vi/R1;
故Vout=Vi*(R2/R1)+Vi=Vi(R2/R1+1);
反相運算電路
由虛短,得V-=V+=0;
因此,流經R1電流IR1=(Vi-V-)/R1=Vi/R1;……①
由虛斷,得
得IR1=IR2;……②
因此IR2=(-Vout)/R2;……③
根據①②③得:Vout=-Vi*(R2/R1)
加法運算電路1
由虛短,得V-=V+=0;
由虛斷,得流經R1,R2和R3電流分別為
IR1=V1/R1;
IR2=V2/R2;
IR3=-Vout/R3;
根據基爾霍夫電流定律,可知流經R3的電流等于IR1+IR2;
即IR3=IR1+IR2;
即-Vout/R3=V1/R1+V2/R2;
若R1,R2,R3的值相同,
則Vout=-(V1+V2);
加法運算電路2
由虛斷,得R3,R4串聯,流過電流相等;
即IR3=IR4;
即(V-) /R3={Vout-(V-)}/R4;
即Vout=(1+R4/R3)*(V-);
由虛斷(運放輸入阻抗無窮大),得節(jié)點P的電流方程
IR1+IR2=0,
即{V1-(V+)}/R1+{V2-(V+)}/R2=0;
化簡得(V+)=(V1*R2+V2*R1)/(R1+R2);
由虛短,得V-=V+;
所以Vout=(1+R4/R3)*(V1*R2+V2*R1)/(R1+R2)
若R1=R2,R3=R4,
則Vout=V1+V2;
減法運算電路
由虛斷,得R1和R3,R2和R4可近似看成串聯,則流經其電阻電流
IR1=IR3;IR2=IR4;
即{V1-(V+)}/R1=(V+)/R3;……①
{V2-(V-)}/R2={(V-)-Vout}/R4;……②
由虛短得,V-=V+;……③
由①②③得
Vout=(R2+R4)/(R1+R3)*R3/R2*V1-R4/R2*V2
若R1=R2=R3=R4,
則Vout=V1-V2;
積分運算電路
由虛短,得V+=V-=0;
由虛斷,得IR1=IC1;
又IR1={V1-(V-)}/R1=V1/R1;
又IC1=C1*d(VC1)/dt=-C1*d(Vout)/dt;
化簡得Vout={(-1/(R1*C1)}∫V1dt
微分運算電路
由虛短,得V+=V-=0;
由虛斷,得IC1=IR1;
又IC1=C1*d(VC1)/dt=C1*d(V1)/dt;
又IR1=(V1-Vout)/R1=(-Vout)/R1;
化簡得Vout= -(d(V1)/dt*C1*R1)
評論
查看更多