運(yùn)算放大器和比較器應(yīng)用在模擬電路中。但凡電路板中有正負(fù)雙電源的設(shè)計(jì),基本上是去向模擬電路部分的,當(dāng)然也有使用單電源的運(yùn)算放大器,這樣電路會(huì)簡(jiǎn)化。隨著技術(shù)的進(jìn)步,使用單電源、低電壓的所謂rail to rail(軌到軌)運(yùn)算放大器也不斷開發(fā)出來得到應(yīng)用。 9.24常見運(yùn)算放大器芯片 運(yùn)算放大器兩個(gè)最重要的特點(diǎn)就是虛斷和虛短。何為虛斷?就是差分輸入端(同相和反相輸入端)之間的電阻非常大,一般在1MΩ以上,電路電流非常小,幾乎可以忽略不計(jì),這類似與斷路一樣,分析時(shí)就認(rèn)為兩個(gè)輸入端與芯片是斷開的,如圖9.25示。但是又不是真實(shí)的斷開,所以叫做“虛斷”。 圖9.25運(yùn)算放大器“虛斷”示意圖 運(yùn)算放大器的開環(huán)放大倍數(shù)非常大,即使兩個(gè)輸入有微小的電壓差異(不到1mV),理論計(jì)算放大以后也會(huì)超過給放大器供電的電壓值,顯然這不現(xiàn)實(shí)。所以如果運(yùn)算放大器正常工作的話,必須引入負(fù)反饋,負(fù)反饋可以控制兩個(gè)輸入端之間的電壓差別非常?。ㄐ∮?/span>1mV),如果大于這個(gè)微小差別,輸出電壓將會(huì)“沖頂”接近芯片的正電壓,或者“踩低”接近芯片電壓的負(fù)電壓。我們把負(fù)反饋電路下的兩個(gè)輸入端電壓非常接近(差別近似為0)相當(dāng)于短路的情況叫做“虛短”,如圖9.26示。 在分析運(yùn)算放大器電路的時(shí)候,運(yùn)用“虛短”和“虛斷”的特點(diǎn),就比較容易了。 圖9.26運(yùn)算放大器“虛斷”示意圖 運(yùn)算放大器如果沒有負(fù)反饋就是一個(gè)比較器電路,比較器可以比較輸入端兩個(gè)電壓大?。ó?dāng)然電壓在容許的范圍內(nèi))。如果同相端電壓>反向端電壓,則輸出電壓接近正電源電壓;如果同相端電壓<反向端電壓,則輸出電壓接近負(fù)電源電壓(單電源0V電壓)。比較器電路一般使用專用的芯片如LM393 LM339之類,比較器芯片一般都是集電極開路的形式,須外接上拉電阻才會(huì)有高電平輸出,測(cè)試輸出電平時(shí)要注意。常用比較器芯片如圖9.27所示。 注意雖然運(yùn)算放大器和比較器表示符號(hào)沒有差異,但運(yùn)算放大器芯片可以做比較器使用,而比較器芯片不能做運(yùn)算放大器使用。 圖9.27常用比較器芯片 |
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