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西门子CPU模块6ES7314-6BH04-0AB0技术详解
在分析运算放大器的放大作用时, 在电路符号图中一般不画出偏置电源端,采用图3所示的符号,其中:
a端:反向输入端。由此端输入电压u-,则输出信号和输入信号是反向的。
b端:同向输入端。由此端输入电压u+,则输出信号和输入信号是同向的。
o端:输出端 , 输出电压uo
图中A 表示开环电压放大倍数,可达十几万倍。
需要注意的是:不要把图中a端和b端的“-"号和“+"号误认为电压参考方向的正负极性,如图所示,电压参考方要另外标出,均为对地的电压,当在接地端未画出时尤须注意。
3. 运算放大器的静特性
在运算放大器的输入端a 加电压u-, 输入端b 加电压u+,如图3所示,可得输出uo和输入电压的关系:
uo和ud之间的传输特性曲线如图4所示,也称为运算放大器的外特性。其传输特性可分三个区域:
①线性工作区: 此时 ![]() ![]() ②正向饱和区: 此时 ![]() ![]() ③反向饱和区: 此时 ![]() ![]() 式中e是一个数值很小的电压,例如Usat=13V, A =105 时,则e =0.13mV 。 | |
需要指出的是:运算放大器可工作在线性区,也可工作在饱和区,但分析的方法不一样。当运算放大器工作在线性区时是一个线性放大元件,本章把运算放大器的工作范围限制在线性区。
4.运算放大器的电路模型
图5给出了运算放大器的电路模型,其输入电阻Ri远大于输出电阻Ro ,输出电压u 0近似为受控电压源的电压,即:
![]() u+=0, 则 ![]() ![]() ![]() | ![]() |
图 5 运算放大器的电路模型 |
5.理想运算放大器
在线性放大区分析运算放大器时,一般可将它看成是一个理想运算放大器,把运放电路作如下的理想化处理:
1) 放大倍数 A→∞
若输出电压uo为有限值,则当放大倍数A→∞ 时,必须满足ud=0 ,即输入电压u+=u-,两个输入端之间相当于短路(虚短路);
2) 输入电阻Ri→∞
若输入电阻Ri→∞ ,则认为输入端电流i+=0,i-=0 。即从输入端看进去,元件相当于开路 (虚断路)。
3) 输出电阻R0→0
由于实际运算放大器的上述指标接近理想化的条件,因此在分析使用理想运算放大器代替实际运算放大器所引起的误差并不严重,在工程上是允许的,但这样却使分析过程大为简化