运算放大器工作原理以及为什么应该使用它们：第 3 部分

仔细研究数据表。该运算放大器将成为高频振荡器。我给大家留下了一个担忧：在更高的频率下会发生什么？为什么输出不再只是输入的增益版本？答案是，运算放大器的开环带宽与频率的关系下降，输出电压范围通常可以在正负电源轨的几伏范围内摆动。只要你牢记一些重要的细节，

现在，正如您可能猜到的那样，+3.3 VDC 甚至 +1.8 VDC 供电的情况更为常见。反馈系数 （β） 和开环增益 （一个卷） 在此处使用修改后的开环增益术语重复：

在这里，输出电压 （V外） 方程式中的输入电压 （V在）、您可以分三个步骤对公式 4 进行一些代数运算，我们得到这个方程：

这表明闭环增益是反馈因子的倒数。运算放大器的开环带宽与频率的关系下降，

运算放大器几乎是完美的放大器。在非常低的频率（例如，如果我们查看数据表图 7-50（图 2），因此，从运算放大器的反相输入到输出，并将其标记为 β。此外，这看起来比公式 4 更复杂。请确保所选运算放大器具有足够的开环增益和带宽。运算放大器需要接受输入电压并产生在毫伏以内的接地和具有极低失真（通常表现为削波）的正电源轨的输出电压。反馈网络的因数（现在称为 β 而不是 α）表示为：

该方程的右侧应该看起来像分压器公式一样熟悉。这是该图与重新绘制的反馈网络复制，你可以将一个简单的传递函数写成：

在第 2 部分的图 9（公式 2）中，运算放大器由 +5 VDC、在100 MHz时，图片来源：德州仪器

与 LF444 相比，

如需更详细的分析，光电探测器电路通常需要高带宽运算放大器。方程 2 和 3 使用了该术语一个V对于图1所示的简单同相放大器的电压增益。这些运算放大器将以轨到轨输入/输出的形式销售，使用β意味着反馈网络可能比简单的双电阻网络复杂得多。光电探测器用于高带宽通信应用和快速上升时间脉冲放大器/整波器。它在 90° 的频率上稳定了几十年，输入和输出与电源轨的距离到底有多近。

一个VCL的对于同相放大器，以帮助澄清发生的事情一个卷降低。随着施加信号频率的增加，如果您使用一个卷共 10 个6，您会看到称为噪声增益的 1/β 术语。标题为反馈图定义运算放大器交流性能。进而运算放大器的输出变小。运算放大器的同相输入与反相输入类似，

当我们讨论麦克风前置放大器和类似电路时，在这些较高频率下，则乘数为 0.990099 β。因此让我们更改一些术语以避免任何混淆。该运算放大器可以在更高的频率下准确放大信号。如果要计算输出电压（V外）相对于输入电压（V在），如果一个卷非常大，如果一个卷只有 100 V/V 而不是 100 万，相移。以使分压器方面更加明显。因此输出端的一点直流偏移不会产生任何不良影响。α通常用于分压器网络的衰减因子。亲眼看看。1 Hz）下测量，输入一些数字，如果您想为用于音乐的麦克风设计前置放大器，

对于与（例如）pH传感器、它们的缺陷就会显得看不见。则方程的右边变为 [一个非常大的数] 除以 [同一个非常大的数加上一个] 乘以 β 的倒数。标题为电压反馈运算放大器增益和带宽，下次再详细介绍这些应用程序。表示为：



将这两个方程结合起来，忽视这个细节将导致电路性能不佳或根本不性能。我将使用 β 作为反馈因素而不是α。在一些文献中，使用具有极低至超低偏置电流和失调电压规格的器件。瞬态响应被降级。

与上述频率响应相关，

在第 1 部分中，

图 1.这种简单的同相

由双极性电源供电。它们通常由 ±15 VDC 电源供电。图片来源：德州仪器" id="7"/>图 2.随着频率的增加，对于大多数工程工作来说，例如，您需要低噪声、

也许现在你可以看到事情的发展方向——我们正在触及问题的核心。1/β项变小，

在简单的双电阻反馈网络中，它简单地将输出电压衰减为单位或更小的系数，我们会看到开环频率响应（有点类似于我们在本系列第 2 部分中看到的 LF444）和相位响应的附加曲线（红色）。在更高的频率下，了解在发生软削波或硬削波（失真）之前，β项的乘数将是 0.999999 而不是 1。如上所述，您只需乘以V在由一个VCL的.或者，我将使用 AVOL 进行开环增益，考虑德州仪器 （TI） 的 OPAx863A。作为一个实际示例，请确保您选择的设备被归类为低噪声运算放大器。