1、反向放大器電路
運放的同向端接地=0V,反向端和同向端虛短,所以也是0V,反向輸入端輸入電阻很高,虛斷,幾乎沒有電流注入和流出,那么R1和R2相當于是串聯的,流過一個串聯電路中的每一只組件的電流是相同的,即流過R1的電流和流過R2的電流是相同的。
流過R1的電流:
I1=(Vi-V-)/R1……a
流過R2的電流:
I2=(V—Vout)/R2……b
V-=V+=0……c
I1=I2……d
求解上面的初中代數方程,得:
Vout=(-R2/R1)*Vi
這就是傳說中的反向放大器的輸入輸出關系式了。
2、減法器電路
由虛斷知,通過R1的電流等于通過R2的電流,同理通過R4的電流等于R3的電流,故:
(V2–V+)/R1=V+/R2……a
(V1–V-)/R4=(V—Vout)/R3……b
如果R1=R2,則:
V+=V2/2……c
如果R3=R4,則:
V-=(Vout+V1)/2……d
由虛短知:
V+=V-……e
所以Vout=V2-V1,這就是傳說中的減法器了。
3、積分電路
電路中,由虛短知,反向輸入端的電壓與同向端相等,由虛斷知,通過R1的電流與通過C1的電流相等。
通過R1的電流:
i=V1/R1
通過C1的電流:
i=CdUc/dt=-CdVout/dt
所以,
Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt
輸出電壓與輸入電壓對時間的積分成正比,這就是傳說中的積分電路了。若V1為恒定電壓U,則上式變換為:
Vout=-Ut/(R1C1)
t是時間,則Vout輸出電壓是一條從0至負電源電壓按時間變化的直線。
4、微分電路
由虛斷知,通過電容C1和電阻R2的電流是相等的,由虛短知,運放同向端與反向端電壓是相等的。則:
Vout=-iR2=-(R2C1)dV1/dt
這是一個微分電路。如果V1是一個突然加入的直流電壓,則輸出Vout對應一個方向與V1相反的脈沖。
5、電壓電流轉換檢測電路
電流可以轉換成電壓,電壓也可以轉換成電流。圖10就是這樣一個電路。上圖的負反饋沒有通過電阻直接反饋,而是串聯了三極管Q1的發射結,大家可不要以為是一個比較器就是了。只要是放大電路,虛短虛斷的規律仍然是符合的!
由虛斷知,運放輸入端沒有電流流過,則:
(Vi–V1)/R2=(V1–V4)/R6……a
同理:
(V3–V2)/R5=V2/R4……b
由虛短知:
V1=V2……c
如果R2=R6,R4=R5,則由abc式得:
V3-V4=Vi
上式說明R7兩端的電壓和輸入電壓Vi相等,則通過R7的電流:
I=Vi/R7
如果負載RL〈〈100KΩ,則通過Rl和通過R7的電流基本相同。
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