设计一个放大电路
嵌入式工程师成长日记 2025-01-03

1.跟随器电路:

  • 电压跟随器通常由一个运算放大器构成。运算放大器有两个输入端,一个是同相输入端(用 “+” 表示),另一个是反相输入端(用 “ - ” 表示)。在电压跟随器电路中,输出信号直接反馈到反相输入端,输入信号连接到同相输入端。
  • 根据运算放大器的虚短和虚断特性,虚短是指在理想运算放大器中,同相输入端和反相输入端的电压近似相等,即;虚断是指流入运算放大器输入端的电流近似为零。对于电压跟随器,由于反馈到,且,所以,实现了电压跟随的功能。

2.反相放大器

  • 反向放大器主要由运算放大器构成。其基本原理是利用运算放大器的虚短和虚断特性。虚短是指在理想运算放大器中,同相输入端(用 “+” 表示)和反相输入端(用 “ - ” 表示)的电压近似相等,即;虚断是指流入运算放大器输入端的电流近似为零。
  • 对于反向放大器,输入信号连接到运算放大器的反相输入端,输出信号通过反馈电阻反馈到反相输入端,同相输入端一般接地()。根据基尔霍夫电流定律,流入反相输入端的电流为零,所以。又因为,根据欧姆定律,由于,所以可得,其电压放大倍数

3.差分放大器

  • 差分放大器主要用于放大两个输入信号之间的差值。它有两个输入端,分别为同相输入端()和反相输入端(),输出信号与两个输入信号的差值成正比。
  • 基本的差分放大器由一对晶体管(双极型晶体管或场效应晶体管)或运算放大器构成。以双极型晶体管差分放大器为例,其核心是两个匹配的晶体管(如两个 NPN 晶体管)组成的差分对。在理想情况下,输出电压可以表示为,其中是差分增益。
  • 对于运算放大器构成的差分放大器,根据运算放大器的虚短和虚断特性,假设运算放大器的同相增益和反相增益,输出电压。当时。


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