运算放大器的介绍 运算放大器(简称“运放”)的作用是调节和放大模拟信号。常见的应用包括数字示波器和自动测试装置、视频和图像计算机板卡、医疗仪器、电视广播设备、航行器用显示器和航空运输控制系统、汽车传感器、计算机工作站和无线基站。 理想的运放 理想的运放如图 1 所示。通过电阻元件(或者更普遍地通过阻抗元件)施加的负反馈可以产生两种经典的闭环运放配置中的任何一种：反相放大器(图 2)和非反相放大器(图 3)。这些配置中的闭环增益的经典等式显示，放大器的增益基本上只取决于反馈元件。另外，负反馈还可以提供稳定、无失真的输出电压。 电压反馈(VFB)运放 电压反馈运放与前文介绍的理想运放一样，它们的输出电压是两个输入端之间电压差的函数。为设计用途，电压反馈运放的数据表定义 5 种不同的增益：开环增益(AVOL)、闭环增益、信号增益、噪声增益和环路增益。 负反馈可以改变 AVOL 的大小。对高精度放大器来说，无反馈运放的AVOL 值非常大，约为 160dB 或更高(电压增益为 10,000 或更高)。 图 1：理想的运放。 AVOL 的范围很大，在数据表中它通常以最小/最大值给出。AVOL 还随着电压电平、负载和温度的变化而变化，但这些影响都很小，通常可以忽略不计。 当运放的反馈环路闭合时，它可以提供小于AVOL 的闭环增益。闭环增益有信号增益和噪声增益两种形式。 信号增益(A)指输入信号通过放大器产生的增益，它是电路设计中头等重要的增益。下面给出了电压反馈电路中信号增益的两个最常见的表达式，它们被广泛用在于反相和同相运放配置中。 图 2 ：反相放大器(a )和非反相放大器(b )是两种经典的闭环运放配置。 对于反相放大器，A = -Rfb/Rin 对于同相放大器，A = 1 + Rfb/Rin 其中，Rfb 是反馈电阻，Rin 是输入电阻。 噪声增益指运放中的噪声源增益，它反映了放大器的输入失调电压和电压噪声对输出的影响。噪声增益的等式与上述同相放大器的信号增益等式相同。噪声增益非常重要，因为它被用来确定电路稳定性。另外，噪声增益还是在波特图中使用的闭环增益，波特图可以向电路设计工程师提供放大器的最大带宽和稳定性信息。环路增益等于开环增益与闭环增益之差，或者等于输入信号通过放大器并由反馈网络返回至输入端的总增益。 图3 ：(a )波特图上的开环增益和噪声增益曲线；(b )电流反馈运放的频率响应。 电压反馈运放的增益带宽积 理想运放的增益和带宽都是无限大的。最常见的真实运...
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