在此特别鸣谢 公众号《硬件笔记本》 运放电路总是五花八门,让人眼花缭乱。有时候遇到一个复杂的运放电路,看着都头大,让人无从下手。其实再复杂的电路都是由简单的电路演变而来的,都是有方法的。 分析运放最常用的方法就是“虚短”和“虚断”。毕竟实际工作中很多电路都不能直接套公式,懂得计算才是王道。 下面是我算的部分草稿(还是比较用心了,字写的比较丑,别见笑) “虚短”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为相同电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。 “虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效断开,这一特性称为虚假开路,简称虚断。 下列是常用的几种运放电路同相运算电路 由虚短,得Vi=V-; 由虚断,得R1,R2可近似看成串联,则流经R1,R2的电流相等,即IR1=IR2; (Vout-V-)/R2=V-/R1; 即(Vout-Vi)/R2=Vi/R1; 故Vout=Vi*(R2/R1)+Vi=Vi(R2/R1+1); 反相运算电路 由虚短,得V-=V+=0; 因此,流经R1电流IR1=(Vi-V-)/R1=Vi/R1;……① 由虚断,得 得IR1=IR2;……② 因此IR2=(-Vout)/R2;……③ 根据①②③得:Vout=-Vi*(R2/R1) 加法运算电路1 由虚短,得V-=V+=0; 由虚断,得流经R1,R2和R3电流分别为 IR1=V1/R1; IR2=V2/R2; IR3=-Vout/R3; 根据基尔霍夫电流定律,可知流经R3的电流等于IR1+IR2; 即IR3=IR1+IR2; 即-Vout/R3=V1/R1+V2/R2; 若R1,R2,R3的值相同, 则Vout=-(V1+V2); 加法运算电路2 由虚断,得R3,R4串联,流过电流相等; 即IR3=IR4; 即(V-) /R3={Vout-(V-)}/R4; 即Vout=(1+R4/R3)*(V-); 由虚断(运放输入阻抗无穷大),得节点P的电流方程 IR1+IR2=0, 即{V1-(V+)}/R1+{V2-(V+)}/R2=0; 化简得(V+)=(V1*R2+V2*R1)/(R1+R2); 由虚短,得V-=V+; 所以Vout=(1+R4/R3)*(V1*R2+V2*R1)/(R1+R2) 若R1=R2,R3=R4, 则Vout=V1+V2; 减法运算电路 由虚断,得R1和R3,R2和R4可近似看成串联,则流经其电阻电流 IR1=IR3;IR2=IR4; 即{V1-(V+)}/R1=(V+)/R3;……① {V2-(V-)}/R2={(V-)-Vout}/R4;……② 由虚短得,V-=V+;……③ 由①②③得 Vout=(R2+R4)/(R1+R3)*R3/R2*V1-R4/R2*V2 若R1=R2=R3=R4, 则Vout=V1-V2; 积分运算电路 由虚短,得V+=V-=0; 由虚断,得IR1=IC1; 又IR1={V1-(V-)}/R1=V1/R1; 又IC1=C1*d(VC1)/dt=-C1*d(Vout)/dt; 化简得Vout={(-1/(R1*C1)}∫V1dt 微分运算电路 由虚短,得V+=V-=0; 由虚断,得IC1=IR1; 又IC1=C1*d(VC1)/dt=C1*d(V1)/dt; 又IR1=(V1-Vout)/R1=(-Vout)/R1; 化简得Vout= -(d(V1)/dt*C1*R1) (责任编辑:admin) |