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運算放大器技術:權威指南和實用教程 (運算放大器技術手冊)

文章編號:11279時間:2024-09-30人氣:


運算放大器技術

運算放大器 (Op-Amp) 是多功能模擬電路構建塊,具有廣泛的應用。它們被用于信號放大、濾波、比較、轉換以及許多其他操作。

目錄

  1. 簡介
  2. 基本原則
  3. 運算放大器類型
  4. 運算放大器電路
  5. 故障排除
  6. 資源

簡介

運算放大器是一種高增益、差分放大器,具有兩個輸入端和一個輸出端。當輸入端之間的電壓差為零時,輸出端為零。當輸入端之間的電壓差非零時,輸出端會放大該電壓差。

運算放大器的增益非常高,通常為 10 萬到 100 萬。這意味著,即使輸入端之間的電壓差很小,輸出端的電壓也可以非常大。

基本原則

運算放大器的工作基于以下基本原則:

  • 負反饋:運算放大器的輸出端連接到反饋網絡中,該反饋網絡將輸出信號的一部分饋送到輸入端之一。負反饋將運算放大器的增益降低到可控水平,并使其具有線性度和穩定性。
  • 虛短路輸入端:理想情況下,運算放大器的輸入端之間沒有電壓差。也就是說,當輸入端之一接地時,另一輸入端也應接地。
  • 高輸入阻抗:運算放大器的輸入阻抗非常高,通常為幾兆歐姆。這意味著,它不會從輸入源吸收電流。
  • 低輸出阻抗:運算放大器的輸出阻抗非常低,通常為幾歐姆。這意味著,它可以驅動低阻抗負載。

運算放大器類型

有許多不同類型的運算放大器,每種類型都有其獨特的特性和應用。以下是一些最常見的類型:

運算放大器技術手冊
  • 通用運算放大器:這些是多功能運算放大器,可用于廣泛的應用。它們具有中等增益、輸入阻抗和輸出阻抗。
  • 高速運算放大器:這些運算放大器具有高增益和高頻響應。它們用于高速應用,例如視頻處理和數據轉換。
  • 精密運算放大器:這些運算放大器具有低失真、低噪聲和高精度。它們用于測量、數據采集和醫療應用。
  • 功率運算放大器:這些運算放大器能夠輸出大電流。它們用于驅動揚聲器、電機和其他負載。

運算放大器電路

權威指南和實用教程

運算放大器可以用來構建各種電路,包括:

  • 放大器:運算放大器可以用來放大電壓或電流信號。增益由反饋網絡決定。
  • 濾波器:運算放大器可以用來構建各種濾波器,例如低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器。濾波器特性由反饋網絡和電容器確定。
  • 比較器:運算放大器可以用來比較兩個電壓信號。當輸入端之間的電壓差超過一定的閾值時,輸出端會切換狀態。
  • 轉換器:運算放大器可以用來將電壓信號轉換為電流信號,反之亦然。這些轉換器用于數據采集和功率電子應用。

故障排除

如果運算放大器電路出現問題,則可能存在以下原因:

  • 電源問題:確保運算放大器已正確連接到電源,并且電源電壓在允許范圍內。
  • 輸入問題:檢查輸入信號是否在運算放大器的輸入范圍之內。如果信號太強或太弱,則運算放大器可能無法正常工作。
  • 反饋問題:檢查反饋網絡是否正確連接。如果反饋網絡斷開或損壞,則運算放大器可能會不穩定或失真。
  • 負載問題:確保負載與運算放大器的輸出阻抗匹配。如果負載阻抗太低,則運算放大器可能無法提供足夠的電流。如果負載阻抗太高,則運算放大器可能不穩定。
  • 元件故障:檢查運算放大器及其周圍元件是否存在故障。如果元件損壞,則運算放大器可能無法正常工作。

資源

以下資源可提供有關運算放大器技術的更多信息:

  • Electronics Tutorials
  • All About Circuits
  • Texas Instruments(運算放大器應用指南)
  • Analog Devices(運算放大器基礎)

運算放大器有什么優秀書籍?

最經典的還是童詩白的那本《模擬電子技術基礎》第四版,你先把這本看明白,把一些基本概念了然于胸,然后再看上面這兩本。 上面兩本都是很好的書。 還有一本《運算放大器權威指南》(第三版)也很不錯。 不過個人感覺,運算放大器有了基本概念之后,關鍵還是用,先理論分析和計算,然后仿真,然后實物驗證,把數據記下來后分析一下誤差原因,有條件的看看別人的設計案例(論文+設計書都行)。 久而久之,水平就上去了。

學電子電路有那些?請介紹幾本書籍 詳細的 謝謝

復制自我自己的答案:<電子技術自學指南>:這是一本入門的書的,一開始可能是無聊的電阻并聯串聯之類的,到了后面就有的學了,值得你把整本書的知識完全記下來,現實生活中是肯定有用的,學完這本書,你就算是入門電子電路了,給你一個三極管,你也會自己設計一個放大電路了<晶體管電路設計上,下>:分為兩冊,上冊主要是講三極管的相關電路,下冊主要是講場效應管的相關電路,這兩本只講一種元件,絕對的夠專業,日本人寫的,細得不得了,書寫的習慣和國人有點區別,看起來有點頭痛,但值得你一看<運算放大器權威指南>:運放無處不在,功能強大,卻是最容易被輕視的,國內的書最多也就是一節課就講完了,在這里講了400多頁升級必備!<數字電子技術:從電路分析到技能實踐>:數字電路的開始,從門電路到8051,通俗易懂,還有仿真軟件的應用,絕對能讓你學會數字電路的《8051微控制器》:8051的入門必備,一開始可能是很難看明白的,用心的看,會了就知道它的好了沒有一本是國產的書,這里的書是不能教你怎么考高分,看了這幾本書,考試可能不到60分但,你會學會真正實用的電子電路,注意!是實用,里面的電路都是以實際電路為主的,很少有什么RC,RE這玩意的。 基本上,對著書里的電路,實際生活就能用的。

運算放大器問題求解??!

你這個電路的名字叫:無限增益多路反饋二階低通濾波器(也有的書中稱為,多重反饋或者無限增益濾波器),而且還是加強版。 基本版與你的區別在于最下面這個800KHz是接地的(其實相當于你的2.5V,因為你的運放是單電源供電,此時的參考電壓就是1/2VCC,也就是2.5V),具體可以參考:童詩白《模擬電子技術基礎》第四版P366頁。 不過這個電路的頻率和品質因數計算比較復雜,結果你看一下書里的吧,在367頁上,有分式開根號什么的。 其他很多書也有:比如科學出版社的《測量電子電路設計——濾波器篇》(遠坂俊昭著),在3.2小節。 比如人民郵電出版社的《運算放大器權威指南》第三版,在269-270頁有比較詳細的推導說明。 在西安交通大學出版社的《基于運算放大器和模擬集成電路的電路設計》,在121-123頁也有。 你現在做的是有源濾波器,這是模電最難的領域之一,我強烈建議你去弄幾本好書看看,也可以去中國知網查查專業文獻。 看過之后你就知道,這類東西本身推導就很復雜,很難寫到網上來,相比一些專業文獻與紙質媒體,網上搜索引擎的資料太垃圾了。 做的時候,你先看一下這些書里的計算結果,根據公式把你的參數帶入進去,然后就可以營建出一個低通濾波器的模型,后面就簡單了,根據低通濾波器的轉折頻率,把超過這個頻率的信號濾除,保留低于轉折頻率的信號即可。 另外,建議你最好做一下multisim仿真(要看一下伯德圖),可以在一定程度上驗證你的結果。

運算放大器權威指南作者簡介

本文由姚劍清先生翻譯,兩位作者是(美國)科特爾(Bruce Carter)和(美國)曼西尼(Ron Mancini)。 科特爾作為資深電子工程師,擁有超過20年的行業經驗,專長于RF、模擬和數字電路設計。 他的豐富經驗通過一系列技術文章得以分享,他還通過自己的博客平臺,持續與電子技術愛好者交流和傳授知識。

姚劍清則在北京微電子技術研究所擔任研究員,他的專業領域涵蓋計算機硬軟件開發、語音識別與編碼技術,特別是HMM語音識別和IMELP語音編碼技術的深入研究。 他致力于將理論與實踐相結合,為這些前沿領域的發展做出了貢獻。

擴展資料

運算放大器是幾乎目前所有的電子設備中都要用到的基本器件,本書是全球領先的半導體企業T I 公司的工程師多年經驗結晶,從運算放大器的歷史入手,重點介紹運算放大器近些年的研發成果、新出現的設計工具和技術,旨在幫助設計者快速掌握好的設計方法,為具體的工作選擇最佳的放大器。

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