运算放大器(OPA).ppt

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1、運算放大器（OPA）概 論目 錄w1.差動放大的基本概念w2.差動放大器的放大模式w3.理想的差動放大器w4.OPA的基本概念w5.理想的運算放大器w6.虛接地觀念w7.運算放大器基本電路差動放大器的基本概念 w差動放大器(簡稱DA),為運算放大器的第一級,特別設計成兩個輸入端,加以共用射極交連特殊安排,只放大差模信號,而電路本身可自動消除共模信號w1.相位相反的兩個輸入信號指真正信號，稱差模信號Vd.(要全力放大)w2.相位相同的兩個輸入信號，指雜訊，稱共模信號Vc(要全力拒斥)共模信號及差模信號 wVi1Vc+1/2Vd-（1）Vi2Vc-1/2Vd-（2）w由(1)(2)得 VdVi1V

2、i2w(1)(2)/2得 Vc(Vi1+Vi2）2Vc Vd Ac Adw共模信號Vc:即雜訊,相位相同之部份。w差模信號Vd:欲放大之信號,相位相反之部份。w共模增益Ac:理想差動放大是不放大Vc,理想值Ac=0 w差模增益Ad:理想差動放大只放大Vd,所以Ad越大越好。w差動放大器總輸出電壓Vo=AdVd+AcVcCMRR的定義wCMRR定義為差模增益Ad與共模增益Ac之比值。wCMRR Ad/Ac 理想的CMRR值是無限大。wCMRR值越大表示排除雜訊能力越強wCMRR的值若以dB計算,則dB20LogCMRRw理想的差動放大器 是：Ac0，CMRR=，VoAdVd 差動放大器的放大方式

3、1.同邊：倒相放大2.對邊：同相放大差動放大器會排斥同相位的共模訊號 差動放大器會放大反相位的差模訊號 差動放大器會排斥同相位的共模訊號 差動放大器會放大反相位的差模訊號運算放大器（OP AMP）是什麼 w運算放大器,簡稱OPA,為一種具有高增益的差動放大器,利用電壓回授來穩定電壓增益。w所謂“運算”,意謂放大器可應用來操作許多數學運算,如加、滅、乘、除、反相、微積分等。w它具有兩個電源端(Vcc及VCC)兩個輸入端,+為非反相輸入端,-為反相輸入端、一個輸出端Vo。運算放大器的符號w信號由反相輸入端輸入時,輸出信號與輸入訊號相位相反。w信號由非反相輸入端輸入時,輸出信號與輸入訊號相位相同。理

4、想運算放大器的特性 w輸入阻抗無限大,即輸入電流Ii0。w輸出阻抗為零。w頻帶寬度無限大。w差動輸入時,共模拒斥比(CMRR)無限大。w電壓增益Av無限大。w輸入抵補電壓為0。w特性不受溫度影響。運算放大器之外觀(a)金屬殼包裝(T0-5型)。(b)平行雙排八腳包裝(DIP型)。虛接地觀念 w虛接地的觀念就是等電位的觀念,因為理想運算放大器的輸入阻抗是,所以沒有電流流入,亦即兩輸入端之間沒有電位差,因此我們認為這兩端間的電位是相同的。所以稱為“虛接地”好像接地一樣。w用電壓思考,沒有電位差。兩腳同電位。w用電流思考,流不進來也流不出去。運算放大器的基本電路 要牢記反向放大器 w若輸入電阻為R1

5、，回授電阻為Rf，則wAv=(Rf/R1)w輸出電壓Vo=AvV1非反相放大器 w若輸入電阻為R1,回授電阻為Rf，則其電壓增益為 Av=1(Rf/R1)輸出電壓VOAvV1 加法器 w如其輸入電阻等於回授電阻,即Rl=R2=.=Rf w輸出電壓為Vo=(V1V2V3.Vn)。w如輸入電阻不等於回授電阻,即RlR2.Rfw輸出電壓為個別反相放大再相加。減法器 w如R1=R2,Rf=R3w輸出電壓VO為其輸入電壓之差 wVo=V2-V1w如R1R2,RfR3w按三步驟進行比較器依參考電壓之不同可分為:窗形比較器 w使用兩個比較器連接兩個參考電壓Vu,VL而成w主要用來檢視輸入電壓Vi是否介於兩參考電壓之間VuViVL電壓隨耦器 w電壓增益為1,具有隔離及緩衝作用，Av1w輸出電壓VOV1 w是同相放大器的延伸應用 運算放大器其他應用電路w積分器w微分器w樞密特觸發電路w穩壓電路w定電流電路w主動濾波器wD/A轉換電路w精密整流電路w儀表電路w對數放大器w指數放大器w其他The end請準備考試