运算放大器的介绍 运算放大器(简称“运放”)的作用是调节和放大模拟信号
常见的应用包括数字示波器和自动测试装置、视频和图像计算机板卡、医疗仪器、电视广播设备、航行器用显示器和航空运输控制系统、汽车传感器、计算机工作站和无线基站
理想的运放 理想的运放如图 1 所示
通过电阻元件(或者更普遍地通过阻抗元件)施加的负反馈可以产生两种经典的闭环运放配置中的任何一种:反相放大器(图 2)和非反相放大器(图 3)
这些配置中的闭环增益的经典等式显示,放大器的增益基本上只取决于反馈元件
另外,负反馈还可以提供稳定、无失真的输出电压
电压反馈(VFB)运放 电压反馈运放与前文介绍的理想运放一样,它们的输出电压是两个输入端之间电压差的函数
为设计用途,电压反馈运放的数据表定义 5 种不同的增益:开环增益(AVOL)、闭环增益、信号增益、噪声增益和环路增益
负反馈可以改变 AVOL 的大小
对高精度放大器来说,无反馈运放的AVOL 值非常大,约为 160dB 或更高(电压增益为 10,000 或更高)
图 1:理想的运放
AVOL 的范围很大,在数据表中它通常以最小/最大值给出
AVOL 还随着电压电平、负载和温度的变化而变化,但这些影响都很小,通常可以忽略不计
当运放的反馈环路闭合时,它可以提供小于AVOL 的闭环增益
闭环增益有信号增益和噪声增益两种形式
信号增益(A)指输入信号通过放大器产生的增益,它是电路设计中头等重要的增益
下面给出了电压反馈电路中信号增益的两个最常见的表达式,它们被广泛用在于反相和同相运放配置中
图 2 :反相放大器(a )和非反相放大器(b )是两种经典的闭环运放配置
对于反相放大器,A = -Rfb/Rin 对于同相放大器,A = 1 + Rfb/Rin 其中,Rfb 是反馈电阻,Rin 是输入电阻
噪声增益指运放中的噪声源增益,它反映了放