電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)翻譯-資料下載頁(yè)
2025-01-18 02:23本頁(yè)面
【正文】 簡(jiǎn)單的運(yùn)算放大器將滿足設(shè)計(jì)者的需要。以雙列直插式封裝或以其它密封形式出現(xiàn)的運(yùn)算放大器做成的集成電路的可用性使模擬信號(hào)問題在很多方面 類似 數(shù)字邏輯問題 那 樣得到解決，也就是通過集成電路的相互連接得到解決。 運(yùn)算放大器 圖 2－ 5顯示了運(yùn)算放大器的符號(hào)。它有兩個(gè)輸入端：標(biāo)有正號(hào)的為非倒向輸入端，而標(biāo)有負(fù)號(hào)的為倒向輸入端，由運(yùn)算放大器放大的電壓是兩個(gè)輸入端之間的電壓。由于開始增益是如此大，從 105到 106，所以僅僅是幾微伏的電壓差將產(chǎn)生相當(dāng)大的輸出電壓。由于運(yùn)算放大器是一種差分放大器，因此，在兩個(gè)輸入端必須都 連接電壓才能 使之正常工作。 如果兩個(gè)不同的正電壓分別被加在兩個(gè)輸入端， 而且 非倒向輸入端的電壓大于倒向輸入端的電壓 ， 那么運(yùn)算放大器的輸出端電壓 將處于最大值（飽和值） 。如果電壓進(jìn)行相互交換 其相對(duì)值 —— 也就是，如果倒向輸入端的電壓 大于 非倒向輸入端的電壓 —— 運(yùn)算放大器將產(chǎn)生一個(gè)最小的輸出，即為飽和負(fù)電壓。每當(dāng)相對(duì)電壓值改變時(shí)這種轉(zhuǎn)換就會(huì)很快地發(fā)生。我們將看到運(yùn)算器是 非常 好的電壓比較器，因?yàn)樗谒查g電壓 變 換時(shí)產(chǎn)生很大的電壓 起伏 。 此時(shí) 僅僅幾微伏的電壓將 使先前的電壓大小關(guān)系 產(chǎn)生 逆轉(zhuǎn) 。 如果運(yùn)算放大器工作在其線性范圍內(nèi)，在其倒向輸入端和非倒向輸入端之間必須存在非常小的電壓差。在 分析 運(yùn)算放大電路 時(shí) ，我們假設(shè)由于 存在 很大的開路電壓 增益 ，所以輸入端兩端的電壓差可以忽略不計(jì)。在某些場(chǎng)合我們將把電壓設(shè)為零。當(dāng)輸出信號(hào)的一部分返回輸入端作為負(fù)反饋，電壓差就無(wú)法增大因?yàn)檩敵?改 變使輸入端的電壓差減小。 另外兩個(gè)性質(zhì)也存在于運(yùn)算放大器，它們是非常高的輸入阻抗，大約 106Ω，以及很小的輸出阻抗，大約 100Ω。這些性質(zhì)使運(yùn)算放大器變得有用因?yàn)樗梢栽试S信號(hào)源用非常小的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)放大器，反過來(lái)，運(yùn)算放大器可以驅(qū)動(dòng)具有 很高 信號(hào)要求的器件。 概括起來(lái)，一個(gè)好的運(yùn)算放大器具有以下特性： 1. 非常大的大約一百萬(wàn)的開路增益，倒向輸入端和非倒向輸入端之間相當(dāng)小的電壓差；很高的輸入阻抗以及很小的輸出阻抗。而一個(gè)理想的運(yùn)算放大器將會(huì)有一個(gè)無(wú)窮大的增益。 輸入端之間的一個(gè)零電位差，一個(gè)無(wú)窮大的輸入阻抗以及一個(gè)零輸出阻抗。 2. 很多運(yùn)算放大器要求兩個(gè)數(shù)值相等但符號(hào)相反的 供電 電壓，一個(gè)為正而另一為負(fù)，典型的值是 177。 12V或 177。 15V。其它運(yùn)算放大器可能工作在單端輸入電源，比如說 177。 15V。運(yùn)算放大器的有用的輸出電壓范圍等于大約 80％的 供電電壓，對(duì)于具有雙邊 電源電壓 177。 15V的運(yùn)算放大器，輸出信號(hào)被限制在大約 177。 12V。 很多運(yùn)算放大器都有其局限性，其中有兩點(diǎn)需要在這里提到，一個(gè)局限性是隨著頻率的增加其增益下降 得 很快。在低頻階段 —— 如象 10Hz那么低 —— 電路增益 就 開始下降（功率在－ 20分貝處開始以每 10分貝的速度減?。?。增益 － 相對(duì) － 頻率的局限性通過負(fù)反饋的 補(bǔ)償 作用而使頻 帶得以 增寬。另外一個(gè)局限是大多數(shù)運(yùn)算放大器對(duì)輸入信號(hào) 的改變 所能起反應(yīng)的速率。與邏輯門相比較，運(yùn)算放大器在這個(gè)方面的性能不 算 好，普通運(yùn)算放大器在大約 1v/us的速率 時(shí) 可以改變狀態(tài)。 而 一個(gè) TTL數(shù)字邏輯門從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)大約比這個(gè)速度快 500倍。 運(yùn)算放大器的重要性在于使用負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)用運(yùn)算放大器和邏輯門的電路因?yàn)榫哂袃煞N技術(shù)優(yōu)勢(shì)而允許進(jìn)行數(shù)字處理和分析。 Exerciese（ 60） 1. 運(yùn)算放大器是一種集成電路，這種電路把兩個(gè)輸入電壓的差值進(jìn)行放大，然后產(chǎn)生一個(gè)單一的輸出。運(yùn)算放大器在模擬電子學(xué)中很常用，并且它在很多方面與二極管或場(chǎng)效應(yīng)管一樣，可以被視為另一種電子設(shè)備。運(yùn)算放大器這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)源于二十世紀(jì)六十年代早期電子設(shè)備的最初應(yīng)用。運(yùn)算放大器與電阻器和電容器連接在一起，被應(yīng)用在模擬計(jì)算機(jī)中用來(lái)完成數(shù) 學(xué) 運(yùn)算 以 求解 微 分方程和積分方程。運(yùn)算放大器的應(yīng)用自從早期以來(lái)已得到很大的拓展。 2. TTL電路的輸入晶體管在飽和和反相 運(yùn)行 模式之間的區(qū)域被驅(qū)動(dòng)，這種晶體管通過從飽和晶體管的基極快速拉動(dòng)電荷來(lái)減少開關(guān)時(shí)間。為了提高輸出階段的開關(guān)速度我們引入了推拉式輸出這個(gè)環(huán)節(jié)。最大輸出取決于確定輸出晶體管工作在飽和區(qū)并且確定輸出晶體管的集電極電流處于最大值。最大輸出值也是一定 傳 輸延遲時(shí)間的函數(shù)。
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1