運(yùn)算放大器放大倍數(shù)計(jì)算公式分享-KIA MOS管

運(yùn)算放大器基本公式

運(yùn)算放大器是一種重要的電路元件，常用于模擬信號(hào)處理和放大。

運(yùn)算放大器基本公式為：

Vout = A(V+ - V-)

其中，Vout是輸出電壓，V+和V-分別是非反饋和反饋輸入電壓，A是放大器的放大倍數(shù)。

運(yùn)算放大器計(jì)算公式

應(yīng)用運(yùn)算放大器時(shí)，需要根據(jù)具體電路計(jì)算放大倍數(shù)A和輸出電壓Vout等參數(shù)。

以下是幾個(gè)常用的計(jì)算公式：

A = -(Rf / Rin)

Vout = -A(Vin - Vref)

Vout = A(Vin+ - Vin-)

放大倍數(shù)的計(jì)算：

對(duì)于同相比例放大器，放大倍數(shù)可以表示為：A = -(Rf / Rin)，其中Rf是反饋電阻，Rin是輸入電阻。

在單端輸入的同相放大電路中，直流電壓放大倍數(shù)等于 R45+R42 / R42 ，而交流放大倍數(shù)則是一個(gè)變量，取決于信號(hào)頻率。

運(yùn)算放大器的特點(diǎn)：

差分輸入

高輸入阻抗

低輸出阻抗

大增益（一般為10^5~10^6）

無(wú)輸出電阻限制

常用的放大器

差動(dòng)放大器：

有時(shí)可以用在儀表放大器的場(chǎng)合。其電路只需一個(gè)運(yùn)算放大器，如圖1所示。在對(duì)高輸入阻抗或者增益沒(méi)有苛刻要求的場(chǎng)合，使用它是很方便的。

該電路的傳遞函數(shù)為：

差動(dòng)放大器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，最主要的缺點(diǎn)是輸入阻抗很低。由于增益由R1/R2決定，因此需要在高增益和高輸入阻抗間做出折中。此外，將信號(hào)分壓變小后再進(jìn)行放大（如同相通路），并不是獲得良好噪聲性能的方法。對(duì)于反相通路而言，加入了額外的電阻，并且反相放大電路的噪聲增益總比信號(hào)增益高。提高輸入阻抗就要求增加電阻的數(shù)值，這樣將會(huì)產(chǎn)生更多的噪聲。最后，共模抑制比也受到限制。為了改善這些缺點(diǎn)，第一步是對(duì)輸入進(jìn)行緩沖，這樣就解決了輸入阻抗的問(wèn)題，如圖2所示。

在對(duì)輸入進(jìn)行緩沖的同時(shí)，如果引入一些增益，除了可以得到高阻抗，還會(huì)產(chǎn)生很好的噪聲性能，如圖3所示。

電路中差動(dòng)放大器的噪聲仍然存在，但折算到輸入端時(shí)噪聲要除以第一級(jí)的增益。由于可以使用阻值非常小的電阻器，因此第一級(jí)的噪聲可以做得非常低，而且不影響輸入阻抗。這種結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)好處是在高增益時(shí)有較寬的帶寬。原因是電壓反饋放大器具有一定的增益帶寬乘積，通過(guò)把增益分散到兩級(jí)放大器，可使每一級(jí)的增益比較低，降低差動(dòng)放大器級(jí)的增益，從而不會(huì)被增益帶寬乘積所限制。然而還有一個(gè)沒(méi)解決的問(wèn)題就是共模抑制比。圖3的電路將共模信號(hào)和差分信號(hào)都放大了，而所有的共模抑制都在差分放大級(jí)實(shí)現(xiàn)，因此，很容易超過(guò)第一級(jí)的輸入電壓范圍。

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