搞不懂同相运算放大器？一定要看这一文，公式+案例，几分钟搞定

Question

如题所述

Answer 1

掌握同相运放的奥秘？这篇文章带你轻松入门

让我们一起探索李工精心分享的同相运算放大器世界，从基本定义、工作原理到实际应用，几分钟内让你理解透彻。同相运放的核心在于输出与输入信号同相，反馈电阻的巧妙应用决定了其增益控制。

原理与电路图

基本电路图显示了同相运放的高输入阻抗特性，确保信号传输的纯净度，同时具备出色的稳定性。无反馈或高阻反馈时，增益神奇地简化为1，这就是运算的基石。

实例解读

实战演练


案例一


情境一: 当Vin=2V, R1=6Ω, R_f=10Ω, RL=3KΩ时，计算过程如下：


电流：I = Vin / (R1 + Rf) = 2V / (6Ω + 10Ω) = 0.1A
增益：ACL = 1 + (Rf / R1) = 1 + (10Ω / 6Ω) ≈ 1.67
输出电压：VO = ACL * Vin = 1.67 * 2V = 3.34V
流经RL的电流：IL = VO / RL = 3.34V / 3KΩ ≈ 1.11mA



情境二: 当R1=50kΩ, R2=1000kΩ, Vin=2V时，计算增益与输出电压：


增益：ACL = 1 (无反馈影响)
输出电压：VO = Vin = 2V






挑战: 当电路中节点A和B未显示时，计算参数如下：


放大器增益ACL、输出电压VO、电流IL和输出电流IO，请根据节点B电位Vin=0.8V来解题。

深入剖析

同相放大器特性


增益计算: ACL = 1 + (R_f / R₁) = 3 (当R1=20KΩ, Rf=10KΩ)
输出电压: VO = ACL * Vin = 2.4V (0.8V * 3)
电流分析: IL = VO / RL = 1.2mA (2.4V / 2kΩ)
输出电流: IO = I₁ + IL, 具体数值需已知I₁。



同相电压跟随器


理想特性：输入阻抗无穷大，增益恒定为1
应用价值：作为无损耗信号传递器

总结，同相运放凭借其无相位反转、可调增益和高输入阻抗，广泛应用于信号处理中。然而，要注意其稳定性、共模抑制比和抗干扰能力。深入理解这些特性，让你在实际工程中游刃有余。