1.引言

運(yùn)放放大器,，簡稱運(yùn)放，是常用的高精度微小信號(hào)放大器,。典型的運(yùn)放具有一個(gè)同相輸入端,，一個(gè)反相輸入端，兩個(gè)直流電源引腳（正極和負(fù)極0,，一個(gè)輸出端和附加的調(diào)零引腳,。

1.1 工作原理

如果反相端V-的電壓比同相端V+的電壓高,，輸出端的電壓將趨于負(fù)電源電壓-V。反之,，如果V+ > V-,，輸出電壓將趨于正電源電壓+V，也就是說,，只要兩個(gè)輸入電壓有微小的不同,，運(yùn)放會(huì)有最大輸出電壓。

1.2 基本公式

V_out=A₀(V₊-V_-)

上面是輸出電壓V₊（同相端）,，V_-（反相端）和運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)（A₀）的函數(shù)關(guān)系,。

1.3 負(fù)反饋

運(yùn)放的負(fù)反饋是指放大器輸出端的信號(hào)通過反饋網(wǎng)絡(luò)連接到其反相輸入端。反饋網(wǎng)絡(luò)可以是一根導(dǎo)線,，將輸出端直接連接到反相端,；反饋網(wǎng)絡(luò)也可以是電阻、電容或其他負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò),。

下面對運(yùn)放的負(fù)反饋的實(shí)例進(jìn)行總結(jié),。

2.緩沖器（跟隨器）

說明：電壓跟隨器是共集電極電路，信號(hào)從基極輸入,，射極輸出,，故又稱射極輸出器?；鶚O電壓與集電極電壓相位相同,，即輸入電壓與輸出電壓同相。

主要特點(diǎn)：高輸入電阻,、低輸出電阻,、電壓增益近似為1，所以叫做電壓跟隨器,。

圖中,，靠近同相端的引腳5接VCC；4如果接負(fù)電源（VEE）則輸出為雙極性信號(hào),，如果接地（GND）則輸出為單極性信號(hào),。即接雙極性電源輸出雙極性信號(hào)，接單極性電源輸出單極性信號(hào),。

電壓跟隨器的作用：

可以用它在電路中起到阻抗匹配的作用,，能夠使得后一級(jí)的放大電路更好的工作。極端一點(diǎn)理解,，當(dāng)輸入阻抗很高時(shí),，就相當(dāng)于對前級(jí)電路開路，當(dāng)輸出阻抗很低時(shí)，對后級(jí)電路就相當(dāng)于一個(gè)恒壓源,，即輸出電壓不受后級(jí)電路阻抗影響,。一個(gè)對前級(jí)電路相當(dāng)于開路，輸出電壓又不受后級(jí)阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,，即使前,、后級(jí)電路之間互不影響。所以,，電壓跟隨器常用作中間級(jí),，以“隔離”前后級(jí)之間的影響，此時(shí)也稱之為緩沖級(jí),?；驹磉€是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點(diǎn)，在電路中起阻抗匹配的作用,。

為什么不用一段銅線代替緩沖器,？

我們看一下電流，如果直接從輸入電源獲得電流 i+,，大約是納安級(jí)（nA）,，但從運(yùn)放輸出電路獲得的最大電流可以是毫安級(jí)（mA）。于是,，對于1V級(jí)的信號(hào),，在有運(yùn)放的電路中,，電路從信號(hào)源吸收的功率大約是10^-8W,，但可以向負(fù)載電路傳遞10^-3W的功率。簡而言之,，運(yùn)放可以提供功率增益,，而一段銅線很顯然不能產(chǎn)生這樣的功率增益。換言之,，運(yùn)放是電路輸入與輸出之間的隔離級(jí),。

負(fù)載電阻值可以在若干個(gè)數(shù)量級(jí)上變化，對應(yīng)的輸出電流也會(huì)變化相應(yīng)的數(shù)量級(jí),，但輸出電壓和輸入電流基本不變,。這樣的隔離被稱做緩沖。

3.反相放大器

說明：由歐姆定律和基爾霍夫定律,，得：Gain = Vout/Vin = - R2/R1,，即Vout = -R2/R1 × Vin

負(fù)號(hào)說明輸出信號(hào)和輸入信號(hào)反相（相位差180°）。如果R2=R1,，放大倍數(shù)是-1,，這樣可以得到單位反相增益或反相緩沖器。

4.同相放大器

說明：由歐姆定律和基爾霍夫定律，得：Gain =  Vout/Vin =1 + R4/R3,，即：Vout = （1 + R4/R3）× Vin

此實(shí)例中,，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相。

5. 其他實(shí)例

運(yùn)放負(fù)反饋電路除了以上應(yīng)用電路,，還有加法電路,，減法電路，積分電路和微分電路,，在下一期會(huì)進(jìn)行這幾個(gè)的總結(jié),。