现代医学电子仪器原理与设计实验.运算放大器

原创 云深之无迹 2025-01-06 23:43

现代医学电子仪器原理与设计实验.电阻电容电感 

我不想写和别人一样的东西,就是想记录一下自己的想法。

运算放大器,占据了模拟电路的半壁江山(就是有源的部分)。

首先要深刻理解理想放大器是什么?

我们在不看电源的情况下,这就一个三端器件。宏观的看就是输入和输出。

  • 开环放大倍数为无穷大(理想的)

  • 输入电阻♾️

  • 输出电阻为0

以上三条说的是特点。

先说虚断,虚就是假的意思,我们就看断,哪里没连上?就是两个输入端的电阻为♾️大。

下面无穷,上面不变,I就是0,也就是(好像)断开了

也叫等效开路,开路就是:


断开的意思

也就是虚断

在理想运放中,虚断是指输入端的虚拟短路状态。

当运放工作在线性区时,输入端的电流为零,即i+=i−=0i+=i−=0。此时,同相端(u+u+)和反相端(u−u−)的电压相等,表示为u+=u−u+=u−。

这种状态有助于简化电路分析,因为输入端的高阻抗特性使得电流为零。

虚地,重要在地,对吧?地就是0电位。是深度电压并联负反馈放大器的重要特点。 输入端是虚地点,U- = 0.

负反馈是指将输出信号的一部分返回到输入端。

两个输入的电位相同,U+ = U-,是虚假短路,但是一定要引入深度负反馈。

这里忽略+要输入的东西,就是看-和out连在了一起

我们输入端做差xGain(开环)=输出

因为电线可以让两个电位相同,然后使用数量关系相等作变换:

整理

极限语言ε-δ的理解,看极限的计算,无穷比无穷,同阶,就为1了。

最难的部分就已经过去了。

我这里不算计算,就说直观认识电路,首先,负反馈出现了,接着看输入是什么,在反向。这个电路就是反相比例电路。

输出就是这样

但是我们在ADC采集的时候,不能采集负电压,就要抬高电压。

接这里就好了

别的地方可不讲这些哦。

对喽,是正相的放大电路

计算

放太大的时候,信号的峰值就会削掉。那我们就加个负电压拉下来:


加这里

这是什么?两个都输入,就是差分电路,计算的时候是分别看做另外一个脚接地,就是一个同相,一个反相,然后使用叠加定理。

我这个图是把调整基线的电压去掉了

完整的在这里

计算公式

仪表放大器的REF引脚的作用.补篇  其实这些东西很简单的。

最后一个缓冲器

U-=U0 这是负反馈的结果,虚断是U+=U-,所以,U0=Ui,完美了。

最后运算放大器都是在线性区工作: 运放必须在线性放大区工作,以保证虚短的有效性。如果运放进入非线性区(饱和区),虚短可能不再成立。
https://www.ti.com/lit/an/sboa274a/sboa274a.pdf?ts=1736177646927&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fdesign-development%252Fanalog-circuits.html

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