模拟信号处理电路之运算放大器实现原理.docx
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1、模拟信号处理电路之运算放大器实现原理目录1.前言1?比较器2?缓冲区2?放大器4?带迟滞的比较器(施密特触发器)5?运算放大器规格6?结论7VS+和VS称为电源轨,为运算放大器供电。从概念上讲,VoUT可以输出VS+和VS之间任意电压;实际上,它被限制为略小于VS+/大于VSr具体取决于特定的运算放大器和负载(从运算放大器汲取多少电流)。这是由于内部晶体管上的电压降造成的。V+和V是运算放大器的输入,并且是差分的,这意味着运算放大器根据这两个输入之间的值差进行工作。顾名思义,运算放大器在将差分输入传递到输出之前将其放大(倍增)。乘法值或增益非常高一一大多数运算放大器约为100,000倍一一但是
2、可以使用一些技术使运算放大器具有更合理的增益(例如2倍或10倍),正如我们将在下面看到的部分。V+也称为同相输入,V.也称为反相输入。比较器比较器是一种比较两个模拟电压,然后根据电压较高者产生二进制数字输出(高或低、1或0、真或假)的设备。换句话说,比较器回答了以下问题:V+是否高于V-?在上面的示例中,我们将运算放大器的正电源连接到+5V,将负电源连接到0V(GND)oV由分压器(电阻器R1和R2)提供+2.5V参考电压。运算放大器提出这样的问题:V+是否大于2.5V?当V+(黄色迹线)高于2.5V(红色迹线)时,输出(绿色迹线)变高/真(+5V),当V-低于2.5V时,输出变低/假(0V/
3、GND)。通过改变V.的值,我们可以改变问题-例如,V+是否大于IV?.缓冲区运算放大器输入具有高阻抗,这意味着它们不会消耗相对较多的电流。当提供给运算放大器的源信号也是高阻抗时,这一点尤其重要,这意味着它不能提供太多电流,否则,当运算放大器或负载汲取的电流拉低电压时,信号会失真。在上面的示例中,负载的输入是高阻抗的(Ik电阻限制可以提供的电流)。因此,信号(黄色迹线)在到达负载时严重失真(绿色迹线通过将运算放大器的输出反馈回V-,我们可以为运算放大器提供1(单位)的增益(乘数),并且运算放大器将从其电源轨(低阻抗)提供额外的电流。由于构成运算放大器的内部组件上存在压降,我们发现在该负载下,它
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