實(shí)際運(yùn)放的開環(huán)電壓增益非常大,可以近似認(rèn)為A=∞和e=0。此時(shí),有限增益運(yùn)放模型可以進(jìn)一步簡化為理想運(yùn)放模型,簡稱理想運(yùn)放。 一個(gè)理想的運(yùn)算放大器(ideal OPAMP)必須具備下列特性: 無限大的輸入阻抗(Zin=∞):理想的運(yùn)算放大器輸入端不容許任何電流流入,即上圖中的V+與V-兩端點(diǎn)的電流信號恒為零,亦即輸入阻抗無限大。 趨近于零的輸出阻抗(Zout=0):理想運(yùn)算放大器的輸出端是一個(gè)完美的電壓源,無論流至放大器負(fù)載的電流如何變化,放大器的輸出電壓恒為一定值,亦即輸出阻抗為零。 無限大的開回路增益(Ad=∞):理想運(yùn)算放大器的一個(gè)重要性質(zhì)就是開回路的狀態(tài)下,輸入端的差動信號有無限大的電壓增益,這個(gè)特性使得運(yùn)算放大器十分適合在實(shí)際應(yīng)用時(shí)加上負(fù)反饋組態(tài)。 無限大的共模抑制比(CMRR=∞):理想運(yùn)算放大器只能對V+與V-兩端點(diǎn)電壓的差值有反應(yīng),亦即只放大V + ? V ? 的部份。對于兩輸入信號的相同的部分(即共模信號)將完全忽略不計(jì)。 無限大的帶寬:理想的運(yùn)算放大器對于任何頻率的輸入信號都將以一樣的差動增益放大之,不因?yàn)樾盘栴l率的改變而改變。 工作特點(diǎn) 理想運(yùn)放工作在線性區(qū) 理想運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí),輸出電壓與輸入電壓呈現(xiàn)線性關(guān)系,其中,u0是集成運(yùn)放的輸出電壓;u+和u-分別是同相輸入端及反相輸入端的電壓;Auo是開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)。根據(jù)理想運(yùn)放的特征,可以導(dǎo)出工作在線性區(qū)時(shí)集成運(yùn)放的兩個(gè)重要特點(diǎn)。 1)理想運(yùn)放的差模輸入電壓等于零 由于理想運(yùn)放的開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)等于無窮大,而輸出電壓為確定數(shù)值,同相輸入端電壓與反相輸入端電壓近似相等,如同將u+和u-兩點(diǎn)短路一樣,但兩點(diǎn)的短路是虛假的短路,是等效短路,并不是真正的短路,所以把這種現(xiàn)象稱為“虛短”。 2)理想運(yùn)放的輸入電流等于零 由于理想運(yùn)放的開環(huán)輸入電阻rid - ∞,因此它不向信號源索取電流,兩個(gè)輸入端都沒有電流流入集成運(yùn)放。 此時(shí),同相輸入端電流和反相輸入端電流都等于零,如同兩點(diǎn)斷開一樣。而這種斷開也不是真正的斷路,是等效斷路,所以把這種現(xiàn)象稱為“虛斷”。 “虛短”和“虛斷”是分析理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條重要結(jié)論。 理想運(yùn)放工作在非線性區(qū) 集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí),輸出電壓不再隨輸入電壓線性增長,而是達(dá)到飽和。 理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí),也有兩個(gè)重要特點(diǎn)。 1)當(dāng)理想運(yùn)放的u+≠u- 時(shí),理想運(yùn)放的輸出電壓達(dá)到飽和值當(dāng)u+ >u-時(shí),集成運(yùn)放工作在正向飽和區(qū),輸出電壓為正飽和值,當(dāng)u+ 由于理想運(yùn)放的輸入電阻r甜-∞,盡管輸入電壓u+≠“,仍可認(rèn)為此時(shí)輸入電流為零。 運(yùn)用 開回路組態(tài)的運(yùn)算放大器可作為比較器使用 當(dāng)一個(gè)理想運(yùn)算放大器采用開回路的方式工作時(shí),其輸出與輸入電壓的關(guān)系式如下: 其中Ado代表運(yùn)算放大器的開回路差動增益(open-loop differential gain)。由于運(yùn)算放大器的開回路增益非常高,因此就算輸入端的差動信號很小,仍然會讓輸出信號“飽和”(saturation),導(dǎo)致非線性的失真出現(xiàn)。因此運(yùn)算放大器很少以開回路組態(tài)出現(xiàn)在電路系統(tǒng)中,少數(shù)的例外是用運(yùn)算放大器做比較器(comparator),比較器的輸出通常為邏輯準(zhǔn)位的“0”與“1”。 將運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端連接起來,電子放大器就處在負(fù)反饋組態(tài)的狀況,此時(shí)通常可以將電路簡單地稱為閉回路放大器。閉回路放大器依據(jù)輸入信號進(jìn)入放大器的端點(diǎn),又可分為反相(inverting)與非反相(non-inverting)兩種。 必須注意的是,所有閉回路放大器都是運(yùn)算放大器的負(fù)反饋組態(tài)。 LM358ADR www.dzsc.com/ic-detail/9_6542.html的參數(shù)特點(diǎn) 濕氣敏感性等級(MSL):1(無限) 制造商標(biāo)準(zhǔn)提前期:6 周 系列:- 包裝:剪切帶(CT) ,帶卷(TR) 零件狀態(tài):在售 放大器類型:通用 電路數(shù):2 輸出類型:- 壓擺率:0.3V/s 增益帶寬積:700kHz - 3 db帶寬:- 輸入偏置電流:20nA 輸入失調(diào)電壓:2mV 電源電流:1mA 每個(gè)通道的輸出電流:30mA 電源電壓,單/雙(±):3V~32V,±1.5V~16V工作溫度:0°C~70°C安裝類型:表面貼裝 封裝:8-SOIC(0.154",3.90mm寬) 供應(yīng)商器件封裝:8-SOIC ![]() |