电路图(运算放大器为理想运放):
输入信号是XFG1信号发生器输入到同相输入端的一个放大电路,频率为1kHZ,幅值为2.5V,直流偏置为5V的一个正弦波,单独看输入信号波形为:
那么如何用叠加定理去求解输出波形呢?其实同理昨天的分析,我们可以把这个电路分解为直流和交流的两部分,分解过程如下:
直流部分:
对于直流信号,电容等效为开路(频率0HZ,容抗无穷大,可见交流部分的容抗公式),所以直流部分,我们的电路就等效为一个电压跟随器(输出电压等于输入电压),由于我们输入信号的直流部分等于5V,所以我们输出信号的直流部分也是等于5V。
交流部分:
所以对于输入信号中的交流部分,我们的电路等效为放大倍数约为2倍的同相比例放大器,即输入信号中的交流部分(振幅为2.5V,频率1kHz的正弦波),经过电路后,输出为了振幅为5V,频率1kHz的正弦波(无直流偏置)。
然后将我们的的计算结果:直流部分(5V)和交流部分(振幅为5V,频率1kHz的正弦波)叠加到一起,就是我们这个电路的最终的输出波形:
从图中可见,直流部分并未放大,仅放大了交流部分。(由于电容隔断了直流,所以直流部分等效为1:1的电压跟随器)
最后说两句:
再用扫频仪可以看这个放大电路的伯德图,下图也是和我们分析的保持一致。大家要是读不懂波特图的话,我后续再写一篇如何读伯德图。(下图为理想放大器情况下的,实际的放大器由于运算放大器的带宽等等参数会和这个图有出入)