结合proteus8仿真,运算放大器理解与学习

结合proteus8模拟，理解和学习运算放大器第一次学运算放大器时，完全半解，完全不知道什么是什么。 然后在硬件工作后，运算放大器的应用非常广泛，结合Proteus8模拟软件整理了运算放大器的基本电路的工作原理，并结合模拟结果进行了分析。 在本论文的学习中，不要对运算放大器做荒唐的“上至五千年的回顾，下至八百年的展望”，我们直接进入正题，有不足和错误，请求批评，不胜感谢本文从以下方面展开：一、运算放大器的结构及其两个特性(“虚短”、“虚断”)；二、运算放大器的基本电路原理分析和仿真结果一、运算放大器的结构及其两个特性(“虚短”、“虚断”)容易理解，为了考虑初学时的难易度，这里不详细介绍运算放大器的内部结构，古典uA741的内部结构图如图1所示，放大器内部主要由晶体管构成的电路符号如图2所示。 其典型之处在于，4、7端子接通正负电源，因此即使没有负反馈(偏置电路)，也能保证6端子的输出电压不会无限放大，以确保电路的安全。欧盟图2 uA741的电路符号图1 uA741运输内部结构的概略图I- U-由于其内部结构，运算放大器有“虚短”和“虚断”两个特性。 理解这两点对电路分析有重要作用。 在图2中，“2”端子是反相输入端子，“3”端子是同方向输入端子。 所谓“虚断”，是指输入阻抗(可理解为电阻)非常大，即从“2”“3”端子输入的电流几乎为0 (通过以下的模拟来验证)，I I-0； 所谓“虚短”，是指“2”“3”端子间几乎没有电压降，也就是说U U-。 如果这两个特性暂时无法从内部电路图理解，可以在我们的电路分析时正确地运用。二、运算放大器的基本电路原理分析和仿真结果要得到电路图，首先必须判断是反相放大器还是同相放大器。 判断的根据很简单，是从同相侧(“3”管脚)输入信号、从反相侧(“2”管脚)输入信号、或者从同相侧输入信号的同相放大器。 根据以下几个仿真示例，相信在清楚理解之后，可以基本掌握放大器的基本电路原理和分析方法，以后遇到复杂电路也可以解决。如图3所示，在反向放大器电路的模拟结果中，反向输入端是5V的直流电压，同向输入端接地，输出端由R2形成负反馈。PSUO节点p图3反相放大器电路的模拟结果在图中，作为显示支路电流的电流探针的图标是电压探针，表示支路的电压。放大器的反相输入侧的电流(节点p之后) I=1.010-5几乎为零，表示电流不从“2”端口流过放大器的输入高电阻状态“虚断”的特性。 从模拟结果可知，因为电流从节点p向下流过R2到达输出端，所以流过R1、R2的电流I1=I2。 “3”端子接地，根据“2”“3”端子的“虚短”特性，u-u -0。 因此，可以认为整个电路中有两个电路电路1:5vR1“2”“3”接地电路2 :地“3”“2”R2uo电路1的电流： I1=5V1K=0.005A；因此，输出端子电压UO=-I12K=-10V在以上分析过程中一定要正确理解并运用“虚断”和“虚短”的特性，理论导出过程如下I1=UIR1UO=-I1R2=-R2R1UI这是反向放大器的基本电路原理分析，根据导出式，在输入电压一定的情况下，输出电压的大小与R2R1的比成比例，因此为了得到适当的放大率，调整电阻R1R2的电阻值关系即可。 在图3例子中，因为R2=2 R1，所以放大率为2 .如图4所示，在同向放大器电路的模拟结果中，同向输入端是2V直流电压，反向输入端和输出端连接而形成负反馈，并组合模拟结果，分析如下图4定向放大器的模拟结果UoPS由于“虚短”特性，U U-、“2”端子的端子电压为2V，电路中也有2个电路电路1、“2”端子R7接地电路2、UoR6R7接地R6、R7被串联连接，电流相等，可以是PS7=PS7R6即，输出电压