运算放大器

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基极输入一个电流让三极管工作在放大区,这样可以实现在集电极的 电压放大。
分析:
如上图,当基极电流比较小时,Ic也比较小,则R2上的压降小,所以C点的电压比较大,当基极电流比较大,Ic比较大,R2的压降大,C点的电压小。
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贝塔不是不变的,当Ic/Ib电流过大,贝塔就会下降,Ic/Ib太小的话,贝塔也会下降,贝塔最大时,Ic/Ib有一个定值。如果Ic/Ib比较小,放大信号会失真。即Ib要工作在一个范围才能是的贝塔不变,信号放大不会失真,这个范围的确定叫静态工作点
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三极管作为放大时,找好一个Q点
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上图中R3,R4组成偏置电阻,确定静态工作点。上图电路Vcc经过R3之后,有三个流向,经过R1,R4 和be极,R1左边是一个信号源,当信号源的电压高于b点电压,会有一个向右的电流,当信号源的电压低于b点电压,会有一个向左的电流,这使得静态点改变。
为了达到交流不影响静态工作点,加一个电容
如下图
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三极管集电极的输出是接负载的,如果C极的那个电容也是隔直通交的,如果没有这个电容,直接接上负载,输出的直流信号直接跑到负载上了,而我们需要的是输出的交流信号,直流信号对交流信号是不影响的,所以也要加上一个电容

三极管反向放大
三极管容易受温度的影响,很难应用在工业中,所以要使用反馈电路
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如上图
图中在三极管e极的R5成为反馈电阻
Ub认为是固定值,U5 由Ibe和Ic共同决定的,
假设Ib不变,当某种环境(如温度)导致Ic增大,则U5增大,Ube降低,则Ibe降低,所以Ic降低。
同理当Ic减小,U5减小,Ube增大,Ibe增大,Ic增大
作用方向是相反的,负反馈。

反馈电阻是使得Ic(直流)变化量小,这个变化量称之为共模干扰。

当Ib变化,反馈电阻不能起到控制作用

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差分放大电路
????需要详细研究一波

通常运放放大倍数很大,所以需要很多级通常分为
输入级:差分放大电路,放大倍数很小,可以抑制公模干扰
中间级:最主要的放大部分,为共射放大,放大能力比较强。但是电流比较小,所以第三极输出级需要电压不变,电流放大
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输出级:推挽电路(E极输出,电压跟随,电流放大)
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运放电压放大特性曲线
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t1和t2之间的为其线性区间,通过负反馈保证运放一直工作在线性区域。

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电压串联负反馈
电压指的是运放输出电压模拟量
串联是针对输入,指的是运放输入和反馈是串联关系,电压量
上图Uo变大,Uf变大,Ui不变,Ui’与Uf’串联,Ui=Ui’+Uf’
则Ui’变小,所以Uo’变小。

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电压并联
电压指的是运放输出电压模拟量
并联是针对输入,Ii=Ii’+if 为一个定值
输出电压经过反馈网络转换为一个电流值,当Uo变大,If变大,Ii’变小,所以Uo变小。
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一个设计实例
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传感器输出的是电压量,所以运放的输入是电压,所以是串联,放大的是电压,所以是电压串联负反馈,根据公式可以知道R7/R6=9
而由于运放内部是差分电路,所以从外向运放内部看,电流一样,阻抗也一样,从运放输入向外看,阻抗也一样,所以R5等于R6并联R7。

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