運算放大器放大倍數計算公式分享-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-06-27
運算放大器是一種重要的電路元件，常用于模擬信號處理和放大。
運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。
運算放大器計算公式
應用運算放大器時，需要根據具體電路計算放大倍數A和輸出電壓Vout等參數。
以下是幾個常用的計算公式：
A = -(Rf / Rin)
Vout = -A(Vin - Vref)
Vout = A(Vin+ - Vin-)
放大倍數的計算：
對于同相比例放大器，放大倍數可以表示為：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，直流電壓放大倍數等于 R45+R42 / R42 ，而交流放大倍數則是一個變量，取決于信號頻率。
運算放大器的特點：
差分輸入
高輸入阻抗
低輸出阻抗
大增益（一般為10^5~10^6）
無輸出電阻限制
差動放大器：
有時可以用在儀表放大器的場合。其電路只需一個運算放大器，如圖1所示。在對高輸入阻抗或者增益沒有苛刻要求的場合，使用它是很方便的。
該電路的傳遞函數為：
差動放大器的優點是結構簡單，最主要的缺點是輸入阻抗很低。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，將信號分壓變小后再進行放大（如同相通路），并不是獲得良好噪聲性能的方法。對于反相通路而言，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增益高。提高輸入阻抗就要求增加電阻的數值，這樣將會產生更多的噪聲。最后，共模抑制比也受到限制。為了改善這些缺點，第一步是對輸入進行緩沖，這樣就解決了輸入阻抗的問題，如圖2所示。
在對輸入進行緩沖的同時，如果引入一些增益，除了可以得到高阻抗，還會產生很好的噪聲性能，如圖3所示。
電路中差動放大器的噪聲仍然存在，但折算到輸入端時噪聲要除以第一級的增益。由于可以使用阻值非常小的電阻器，因此第一級的噪聲可以做得非常低，而且不影響輸入阻抗。這種結構的另外一個好處是在高增益時有較寬的帶寬。原因是電壓反饋放大器具有一定的增益帶寬乘積，通過把增益分散到兩級放大器，可使每一級的增益比較低，降低差動放大器級的增益，從而不會被增益帶寬乘積所限制。然而還有一個沒解決的問題就是共模抑制比。圖3的電路將共模信號和差分信號都放大了，而所有的共模抑制都在差分放大級實現，因此，很容易超過第一級的輸入電壓范圍。
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