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运放

翁德沃彭:

  • 运放介绍
  • 创造性的放大器
  • 非发明放大器
  • 差分/差分放大器
  • 库存加法器

运放介绍:
Opamp代表运算放大器; 在荷兰语中,这意味着:运算放大器。 运算放大器用于具有非常高增益因子的集成电路(例如计算机中的印刷电路板),可放大输入电压(例如传感器的输入电压)。 然后,放大的信号适合作为控制装置(例如ECU)的输入信号。 放大倍数可高达100.000万以上。
可以通过使用电阻来降低放大系数,从而使输出电压永远不会超过(之前的)最大值。

图中显示了运算放大器的符号。 连接 VS + 和 VS – 通常被省略。

当运放两端出现电压差并且+上的电压大于-上的电压时,输出电压被放大。 反之,当-大于+时,输出电压负放大。 这可以有意识地与创造性的放大器一起使用。 对于发明的放大器,输出电压将为负。 运算放大器图中的加号和减号也会交替出现。 正如现在所描述的运算放大器,它是一个非发明放大器。 输出电压将为正。

发明运算放大器:
运算放大器的正输入接地。 因此正电压始终为 0。电阻值决定放大系数 (A)。 电压“U in”可以是放大到连接到U out 输出的ECU 的传感器信号。
对于本发明的运算放大器,放大系数可以用以下公式计算:

下面是一个计算示例,其中 U in = 1 V,U in = 4 V。 通过横向相乘分数,电压 U in 乘以放大系数。 这将计算输出电压 (U out)。

当放大系数增加(例如增加到 100)时,您会发现 U in 增加最小,U out 增加得非常快。 永远不要忘记本发明的运算放大器的输出电压是负的。

R1 = 10kΩ = 10000Ω
R2 = 20kΩ = 20000Ω

非发明运算放大器:
将非发明运算放大器与发明运算放大器进行比较。 顾名思义,不同之处在于该运算放大器不会发明(反转)电压。 因此输出电压为正。 我们以简单的方式进行以下计算,将放大系数 A 乘以输入电压。

R1 = 10kΩ = 10000Ω
R2 = 20kΩ = 20000Ω

差分/差分放大器:
差分/差分放大器比较 2 个输入信号(U in 1 和 U in 2),然后将其放大。 下图比较了 1 中的电压 U 和 2 中的电压 U。 它们是 2 伏和 4 伏。 它们之间的差异是 2 伏。 这是通过增益因子放大的,增益因子取决于电阻值 R1 和 R2:

U in 1 = 2 伏
U in 2 = 4 伏

R1=10kΩ
R2=20kΩ
R3=10kΩ
R4=20kΩ

库存加法器:
计算发明加法器可以通过两种方式完成。 最简单的方法是电阻器 R2、R1 和 R2 都具有与示例中相同的电阻值(方法 3)。 如果这些电阻器彼此不相等(例如,R2 的值与 R1 和 R2 的值不同),则应使用方法 3:

U in 1 = 0,1 伏
U in 2 = 0,2 伏
U in 3 = 0,3 伏

R1 = 2,5kΩ
R2 = 2,5kΩ
R3 = 2,5kΩ
R4 = 10kΩ

方式一(R1、R1、R2不相等)

方式2(R1、R2、R3相等)