OP以及放大器为什么工作的原因，第2部分

操作放大器（操作放大器）几乎非常适合放大器。在记住一些重要细节的同时，它们看起来很完美。在本文中引用：第1部分，我们简要解释了用作放大器伺服器的OP放大器如何在比较放大器与小信号的信号的输出时放大一个小信号。他说，放大器功能是使反馈等于入口。如果未配置负反馈，则OC放大器的电压电压高度很高（大概是100 k-v/v或1 m-v/v），因此几乎是无限的。如果增益是无限的，则在负输入和正输入中，伺服器（图1）将具有相同的电压。差异放大了差分输入阶段的输入电压（定义为零），并通过无限增益乘以它。图1。这是一个电源电路单，带有CA耦合在入口和输出处。电压增益再次查看图1以提供向AMP OP（R13-C6节点）的非固定入口的一个小信号，扩大了很大的数量，将输出（AT +C7）传递到AMP（R9和R9和R9）的倒置入口（Node R9-R10），并通过OP AMP（R9和R10）的顺序（R9和R9）并以Bef（R9-R9-R9-R9-R9-R9-R9-R9-R9-R9-r9 node）传输。电压差消失，但不是零。几乎零与大V/V比的电压增益接近无限电压增益的程度直接相关。失真级别也与此有关。当然，完美的放大器不会扭曲。在本文的结尾，我们将加深此问题并进行数学分析。但是，我们希望这种简化而直观的方法将为理解创造一个框架。输入结构AMP OP MADEDIPOLO，JFET，MOSFET晶体管或真空管的特征表现出不必要的特性。输入阶段的主要不便是输入位移电压和输入偏置电流。在图2中，这是前放大器电路的简化版本。安装双极电源以简化输入极化电路。为了清楚起见，省略了输出耦合电容器和电源推导电容器。图2。了解真实的放大器OPPARA，考虑一个完整的放大器，在差分输入处使用少量输入补偿电压。为了象征性地解释如何看到输入补偿电压，我们可以想象一个与完整的操作放大器进入的微型电池相连，如图2所示。其端子电压之间的末端电压在躯体微伏和一些毫伏之间有所不同。如图所示，可以根据操作放大器输入结构的特定情况逆转极性。对于CA信号中使用的放大器，例如音频前置放大器，电感转速表，振动传感器和RF，补偿通常微不足道。对于CC信号中使用的放大器UCH作为热门，光锁，电表和电化学电池，添加放大器或低使用补偿电压电路以调整和卸下位移电压。图3。考虑一个完美的操作放大器，在差分输入中，诸如完美的操作放大器中的输入极化电流很少。为了象征性地显示如何看到输入偏置电流，您可以在AM InputPlifier OP中添加一个小电流源，如图3所示。这些电流源从Nanoferez到微型启动。它的极性如图所示，取决于OP放大器的入口结构。该偏置电流流过OP放大器入口的电阻（对于相位进入的R6，R4 // R5用于相位入口）。如果这些不重合，则偏置电流和随后的I-R下降有效产生额外的补偿电压。如前所述，可以禁用它。解决AMP输入的主要问题后，带宽或频率响应OP集中在带宽规范上。 AMP OP带宽通常表示为开放环电压增益（即不添加反馈），直到增益下降到1或0.0 dB的频率为止。由于内部电路的通过特性低，随着频率的增加，增益会降低。通常，主要的极是由围绕频率的相关驱动器电阻（即低通道部分）创建的。例如，如表1所示，德州仪器（TI）Quad-C。查看数据表Hannel op amp lf444。我在规格周围画了一个蓝色的盒子，该盒子显示了该作品的典型开放循环增益。带宽增益（GBW）产品显示为1 MHz（典型）。表1。LF444带宽产品的一部分。 （图像：Texas仪器））接下来，指的是同一数据表中的图4，我们可以看到非常低的频率比（DC）至10 Hz。比率增益和频率之间是100 dB。然后是直线，达到约0 dB的1 MHz。因此，典型的图形复合物中显示的信息以及表中的数据。由于X轴（频率）和Y轴（电压增益）是对数刻度，因此X轴上的每个刻度都是第八个十进制（10、100、1 kHz等），而Y轴上的每个刻度为20 dB（20、40、60等）。对数尺度使执行您需要执行的一些数学变得容易。它可以添加或减去分贝增益值，而不是乘以V/V增益值。图5。在此示例中，OP AMP的增益配置为–R1/R2或–10 V/V。较小的符号表示倒置的放大器，其中VIN测量了VIT。请记住，仅仅因为OP放大器的带宽延伸至1 MHz并不意味着可以使用AMP OP将信号放大至1 MHz。是的，您，但您对结果不满意。要了解为什么，我们将挖掘o考虑封闭和开放环响应的比较，操作扩展的工作原理。如果您想要使用10 V/V增益的OP放大器（相当于+20 dB）的OP放大器，则这是一个非常简单的电路。参考图5，选择R1 =10.0kΩ，R2 =1.00KΩ。图6。蓝线表示OP放大器电路的闭路增益。要查看电路的作用，您可以在开路增益图中重叠闭路的增益。如图6所示，已经添加了蓝线。从V到V处获得100 kHz的20 dB的增益。封闭的增益增益在音频中看起来不错，对吗？不。实际上，这是非常不可取的。 10 kHz的增益边距（开路和闭路收益之间的数学之间的差异）仅为20 dB，而10 Hz时的利润率为80 dB。这意味着您将被扭曲。图7。在Theopen Loop系统中，没有使用反馈。为了更好地理解，我们将重新考虑服务填充器的设计。我们不使用Op-App符号和特定的电阻（例如图1和6的电阻），而是在图中绘制一个块，并添加表示表示增益，衰减和信号求和点所需的值（与OP-SAM降低差分输入结构相比）。因此，称为传输函数的开环放大器和相关的增益方程（方程1）如图7所示。转移函数几乎是解释输出与输入之间关系的另一种方式。图8。闭路系统将输出信号的一部分发送到输入。我们的目标是类似于图1和6中所述的闭路系统。您可以使用更通用的反馈电阻表示行走块并命名β。差分条目可以表示为内部X的圆圈。这是添加节点的一般符号。参考图6，总的联合是R1和R2连接到的节点OP放大器的负输入。闭路系统如图8所示。一些所使用的术语是微不足道的，而其他术语则却没有。所有术语及其含义均为以下内容：V是输入电压。外部V是输出电压。放大器始终在添加反馈之前，您会获得开放循环增益。 β是β框（反馈网络）的衰减系数。 V的Beta版本是Beta框的输出。 v in -5β外部是总节点的输出。到目前为止，阻尼（β）表示为两个电阻的关系。 フィードバックネットワークは、2つの抵抗器よりも复雑で复雑になる可能性があることを忘れないでください：ダイオード、コンデンサ、およびインダクタ、またはフィードバックループには2番目のopアンプが存在する场合があります。在某些发表的文章中，v in-β术语是误差称为压力（e）或总电压（σ）。该OP放大器的开放环增益有限（但非常大），并且看到小σ电压。因此，将非常小的σ乘以非常大的（增加），并在大多数情况下给出V。电压正是我们所期望的。对于较高的频率信号（例如，10 kHz），A明显低于DC或低频。这意味着退出不会（增加）入口，而是完全满足我们的期望（即失真）。需要更多的数学分析研究来确切了解为什么会发生这种情况。我将在下一篇文章中留下这个问题，讨论放大器OP。