Дизайн PCB - Каков принцип усиления операционного усилителя?

основной принцип операционного усилителя

операционный усилитель имеет два входных зажима и один выходной зажим, Как показано на диаграмме 1 - 1. The input terminal marked with "" is "in-phase input terminal" rather than positive terminal), другой ввод с меткой "1" означает "обратный ввод", Это также нельзя назвать отрицательным зажимом. If the same signals are input from these two input terminals successively, затем на выходе получаются те же, но противоположные выходной сигнал, что и напряжение: выход на выходе совпадает с выходом на однофазный входной конец, совпадает с сигналом обратной фазы на входе.

источник питания, подключенный к операционному усилителу, может быть одним или двумя. у операционного усилителя есть некоторые очень интересные характеристики. гибкое применение этих функций может принести много уникальных результатов. в целом эти функции могут быть объединены в две группы:

коэффициент усиления операционного усилителя бесконечно велик.

входное сопротивление операционного усилителя является бесконечно большим, а выходное сопротивление - нулевым.

Давайте просто посмотрим, какие выводы можно сделать в свете этих двух характеристик.

основной принцип операционного усилителя

Во - первых, коэффициент усиления операционного усилителя безграничн, так что, если входное напряжение на входе не равно нулю, то выход будет иметь то же высокое выходное напряжение, что и положительный или отрицательный источник питания. выходное напряжение должно быть неограниченным, но ограничено напряжением питания.

Точно, если входное напряжение на синфазном входе выше входного напряжения на обратном входе, даже если оно немного выше, выход операционного усилителя будет иметь то же напряжение, что и положительное напряжение питания; напротив, если входное напряжение инвертирующей фазы на входе выше входного напряжения того же фазного входного конца, то выход операционного усилителя будет иметь то же напряжение, что и отрицательное напряжение питания (если операционный усилитель использует один источник питания, то выходное напряжение будет нулевым).

Во - вторых, операционный усилитель не может непосредственно использоваться в качестве усилителя, поскольку коэффициент усиления является неограниченным. выходной сигнал должен быть обратным (так называемым отрицательным), чтобы уменьшить коэффициент усиления.

Как показано на рисунке 1 - 3 слева, R1 используется для возвращения выходного сигнала на обратный вход операционного усилителя. Поскольку обратное входное и выходное напряжение противоположны, это снижает коэффициент усиления цепи. Это отрицательная обратная цепь, резистор RF также известен как отрицательное сопротивление обратной связи.

"рис. 1 - 3: способ соединения с сопротивлением операционного усилителя (слева: режим обратного соединения) рис. 1 - 3: способ соединения с сопротивлением операционного усилителя (слева: режим обратного соединения, справа: режим соединения с фазой)

Кроме того, поскольку вход операционного усилителя ограничен, вход операционного усилителя не имеет токового ввода - Он принимает только напряжение. Аналогичным образом, если мы представляем себе бесконечное сопротивление между синфазным входом и инверсным входом операционного усилителя, напряжение, наложенное на обе стороны сопротивления, не может образовать ток. Если нет тока, по закону Ома, обе стороны сопротивлений не будут иметь напряжения, поэтому мы можем считать, что напряжение двух входных концов операционного усилителя одно и то же (в этом случае напряжение немного напоминает короткое замыкание двумя входными концами провода, поэтому мы называем это явление "виртуальным коротком замыканием").