1、學好的運算放大器的16個基礎知識點1、一般反相/同相放大電路中都會有一個平衡電阻，這個平衡電阻的作用是什么呢？(1)為芯片內部的晶體管提供一個合適的靜態偏置。芯片內部的電路通常都是直接耦合的，它能夠自動調節靜態工作點，但是，如果某個輸入引腳被直接接到了電源或者地，它的自動調節功能就不正常了，因為芯片內部的晶體管無法抬高地線的電壓，也無法拉低電源的電壓，這就導致芯片不能滿足虛短、虛斷的條件，電路需要另外分析。(2)消除靜態基極電流對輸出電壓的影響，大小應與兩輸入端外界直流通路的等效電阻值平衡，這也是其得名的原因。2、同相比例運算放大器，在反饋電阻上并一個電容的作用是什么？(1)反饋電阻并電容形成

2、一個高通濾波器，局部高頻率放大特別厲害。防止自激。3、運算放大器同相放大電路如果不接平衡電阻有什么后果？(1)燒毀運算放大器，有可能損壞運放，電阻能起到分壓的作用。4、在運算放大器輸入端上拉電容，下拉電阻能起到什么作用？(1)是為了獲得正反饋和負反饋的問題，這要看具體連接。比如我把現在輸入電壓信號，輸出電壓信號，再在輸出端取出一根線連到輸入段，那么由于上面的那個電阻，部分輸出信號通過該電阻后獲得一個電壓值，對輸入的電壓進行分流，使得輸入電壓變小，這就是一個負反饋。因為信號源輸出的信號總是不變的，通過負反饋可以對輸出的信號進行矯正。5、運算放大器接成積分器，在積分電容的兩端并聯電阻RF的作用是什

3、么？(1)泄放電阻，用于防止輸出電壓失控。6、為什么一般都在運算放大器輸入端串聯電阻和電容？(1)如果你熟悉運算放大器的內部電路的話，你會知道，不論什么運算放大器都是由幾個幾個晶體管或是MOS管組成。在沒有外接元件的情況下，運算放大器就是個比較器，同相端電壓高的時候，會輸出近似于正電壓的電平，反之也一樣但這樣運放似乎沒有什么太大的用處，只有在外接電路的時候，構成反饋形式，才會使運放有放大，翻轉等功能7、運算放大器同相放大電路如果平衡電阻不對有什么后果？(1)同相反相端不平衡，輸入為0時也會有輸出，輸入信號時輸出值總比理論輸出值大(或小)一個固定的數。輸入偏置電流引起的誤差不能被消除。8、理想集

4、成運算放大器的放大倍數是多少輸入阻抗是多少其同相輸入端和反相輸入端之間的電壓是多少？(1)放大倍數是無窮大，輸入阻抗是無窮小，同向輸入和反向輸入之間電壓幾乎相同(不是0哦!比如同向端為10V,反向端為9、999999V),剛考完電工，還記得！9、請問，為什么理想運算放大器的開環增益為無限大？實際的運放開環增益達到10萬以上，非常非常大所以把實際運算放大器理的開環增益想化為無窮大，并由此導出虛地。(2)導出虛地只是針對反相放大器而言吧。我在書上看見：運算放大器的開環增益無窮大，可以使得我們在設計電路的時候，閉環增益可以不受開環增益的限制，而僅僅取決于外部元件。就是犧牲大的開環增益換取閉環增益的穩

5、定性。(3)導出虛地是針對運放在負反饋接法時不僅僅是反相放大器；正反饋時沒有虛地。(4)很好理解假設增益很小，則對于一個輸出電壓，加在運放兩端的電壓的差值相對較大，如果接成負反饋狀態，就會帶來運放兩端的電壓的不一致，從而引起放大的誤差。(5)運放“虛短”的實現有兩個條件：1 )運放的開環增益A要足夠大；2 )要有負反饋電路。先談第一點，我們知道，運放的輸出電壓Vo等于正相輸入端電壓與反相輸入端電壓之差Vid乘以運放的開環增益A。即Vo=Vid*A=(VI+-VI-)*A(1)由于在實際中運放的輸出電壓不會超過電源電壓，是一個有限的值。在這種情況下，如果A很大，(VI+-VI-)就必然很小；如果

6、(VI+-VI-)小到某程度，那么我們實際上可以將其看作0,這個時候就會有VI+=VI-,即運放的同相輸入端的電壓與反相輸入端的電壓相等，好像連在一起一樣，這我們稱為“虛短路”。注意它們并未真正連在一起，而且它們之間還有電阻，這一點一定要牢記。在上面的討論中，我們是怎樣得到“虛短”的結果的呢？我們的出發點是公式(1),它是運放的特性，是沒有問題的，我們可以放心。然后，我們作了兩個重要的假設，一個是運放的輸出電壓大小有限，這沒有問題，運放輸出當然不會超過電源，因此這個假設絕對成立，所以以后我們就不提了。第二個是說運放開環增益A很大。普通運放的A通常都達10的6、7次方甚至更高，這個假設一般沒問題

7、，但不要忘記，運放的實際開環增益還與其工作狀態有關，離開了線性區，A就不一定大了，所以，這第二個假設是有條件的，我們也先記住這一點。因此我們知道，當運放的開環增益A很大時，運放可以有“虛短”c但這只是可能性，不是自動就實現的，隨便拿一個運放說它的兩個輸入端是“虛短”沒有人會相信。“虛短”要在特定的電路中才能實現。“虛短”存在的條件是：1)運放的開環增益A要足夠大;2)要有負反饋電路。明白了“虛短”得條件后我們就很容易判斷什么時候能什么時候不能用“虛短”作電路分析了。在實際上，條件(1)對絕大多數運放都是成立的，關鍵要看工作區域。如果是書上的電路，通過計算判斷；如果是實際電路，用儀器量運放輸出電

8、壓是否合理即可知道。與“虛短”相關的還有一種情況叫“虛地”，就是有一個輸入端接地時的“虛短”，不是新情況。有些書上說要深度負反饋條件下才能用“虛短”，我覺得這不準確，我認為這樣說的潛思考是，在深度負反饋的情況下運放更可能工作在線性區。但這不是絕對的，輸入信號太大時，深度負反饋的運放照樣進入飽和。所以，應該以輸出電壓值判斷最可靠。10、將輸入信號直接加到同相輸入端，反相輸入端通過電阻接地，為什么U_=U+=Ui片0?不是虛地嗎？問題補充：構成虛短要滿足一定的條件。那構成虛地也要滿足一定的條件？是什么？為什么？(1)在同相放大電路中，輸出通過反饋的作用，使得U(+)自動的跟蹤U（-）,這本

9、5;u（+）-u（-）就會接近于0。好像兩端短路，所以稱“虛短”（2）由于虛短現象和運放的輸入電阻很高，因而流經運放兩個輸入端的電流很小，接近于0,這個現象叫“虛斷”（虛斷是虛短派生的，不要以為兩者矛盾）（3）虛地是在反相運放電路中的，（+）端接地，（-）接輸入和反饋網絡。由于虛短的存在，U（-）和U（+）電位等于0很接近，所以稱（-）端虛假接地一一“虛地”（4）關于條件：虛短是同相放大電路閉環（簡單說就是有反饋）工作狀態的重要特征，虛地是反相放大電路在閉環工作狀態下的重要特征。注意理解虛短的條件（如“接近相等”），應該就ok。11、總覺得運算放大器這個模型有點蹊蹺，首先就是“虛短”，因為“虛

10、短”，當運算放大器接成同相放大器時，兩輸入端的電位是相同的，這時如果測量輸入端的波形，將是同樣的，這就好比是共模信號，其實，在兩輸入端上還是有微小的差模信號，只是一般儀器測不出來，可是，這樣一來，由于“虛短”就人為（因為虛短是深度負反饋的結果，是人為的）的增大了兩輸入端的共模信號，這樣就對運算放大器的性能構成挑戰。為什么運算放大器要這么使用？（1）同相放大器的共模信號比反相放大器大得多對共模抑制比要求高（2）我對“同、反相兩種放大器的共模信號抑制能力”的看法運放共模信號抑制比的優劣（db值）主要取決于運放內部（僅僅是內部）差動放大器的對稱程度及增益。這很明顯，沒有任何運放提供其共模抑制比的同時

11、，附加了外部電路的結構條件。對于單端輸入，無論是同相還是反相，其等效共模值均是輸入值的一半。但因同相放大的輸入阻抗通常大于反相放大，其抗干擾的能力當然差些。如前述，反相輸入時，反相端電壓幾乎為零，所以差分對管集電極電壓只有一管變化。同相輸入時，反相端的電壓和同相端電壓相等，故共模電壓和輸入電壓等值！也就是說所以差分對管集電極電壓除了有兩管有同時朝不同方向變化的部分外還有朝同方向變化的量，這就是共模輸出電壓。它和其中某一管的電壓是同相相加的。因此容易導致該管趨于飽和（或者截止），所幸共模電壓的放大只是差模放大倍數的數萬分之一。上面所述，并不說明該放大器的差模輸入和共模輸入的共模抑制抑制比不同!應

12、該是同相輸入會附加一個與輸入量等值的共模信號！因此對于輸入信號較大時要慎用同相放大模式。12、為什么運放一般要反比例放大？反相輸入法與同相輸入法的重大區別是：反相輸入法，由于在同相端接一個平衡電阻到地，而在這個電阻上是沒有電流的(因為運算放大器的輸入電阻極大)，所以這個同相端就近似等于地電位，稱為“虛地”，而反相端與同相端的電位是極接近的，所以，在反相端也存在“虛地”。有虛地的好處是，不存在共模輸入信號，即使這個運算放大器的共模抑制比不高，也保證沒有共模輸出。而同相輸入接法，是沒有“虛地”的，當使用單端輸入信號時，就會產生共模輸入信號，即使使用高共模抑制比的運算放大器，也還是會有共模輸出的。所

13、以，一般在使用時，都會盡量采用反相輸入接法。13、有的運放上電后即使不輸入任何電壓也會有輸出，而且輸出還不小,所以經常用VCC/2作為參考電壓。(1)運放在沒有任何輸入的情況下有輸出，是由運放本身的設計結構不對稱造成的，即產生了我們常說的輸入失調電壓Vos,它是運放的一個很重要的性能參數。運放常用VCC/2作為參考電壓是因為該運放處在單電源工作狀態下，在此時運放真正的參考是VCC/2,故常在運放正端提供一個VCC/2的直流偏置，在正負雙電源供電時還是常以地為參考的。運放的選擇需注意很多事項，在不是很嚴格的條件下，常需考慮運放的工作電壓、輸出電流、功耗、增益帶寬積、價格等。當然，當運放在特殊條件

14、下使用時，還需考慮不同的影響因子。14、為什么由運算放大器組成的放大電路一般都采樣反相輸入方式？(1)反相輸入法與同相輸入法的重大區別是：反相輸入法，由于在同相端接一個平衡電阻到地，而在這個電阻上是沒有電流的(因為運算放大器的輸入電阻極大)，所以這個同相端就近似等于地電位，稱為“虛地”，而反相端與同相端的電位是極接近的，所以，在反相端也存在“虛地”。有虛地的好處是，不存在共模輸入信號，即使這個運算放大器的共模抑制比不高，也保證沒有共模輸出。而同相輸入接法，是沒有“虛地”的，當使用單端輸入信號時，就會產生共模輸入信號，即使使用高共模抑制比的運算放大器，也還是會有共模輸出的。所以，一般在使用時，都

15、會盡量采用反相輸入接法。(2)正相是振蕩器，反相才能穩定放大器，接入負反饋(3)從原理上看，接成同相比例放大電路是可以的。但實際應用時被放大的信號(也就是差模信號)往往很小，此時就要注意抑制噪聲(通常表現為共模信號）。而同相比例放大電路對共模信號的抑制能力很差，需要放大的信號會被淹沒在噪聲中，不利于后期處理。所以一般選擇抑制能力較好的反相比例放大電路。15、運放的重要特性？（1）如果運放兩個輸入端上的電壓均為0V,則輸出端電壓也應該等于0V但事實上，輸出端總有一些電壓，該電壓稱為失調電壓VOS。如果將輸出端的失調電壓除以電路的噪聲增益，得到結果稱為輸入失調電壓或輸入參考失調電壓。這個特性在數據

16、表中通常以VOS給出。VOS被等效成一個與運放反相輸入端串聯的電壓源。必須對放大器的兩個輸入端施加差分電壓，以產生0V輸出。（2）理想運放的輸入阻抗無窮大，因此不會有電流流入輸入端。但是，在輸入級中使用雙極結晶體管（BJT）的真實運放需要一些工作電流，該電流稱為偏置電流（舊）。通常有兩個偏置電流：舊+和舊-,它們分別流入兩個輸入端。舊值的范圍很大，特殊類型運放的偏置電流低至60fA（大z每3喀通過一個電子），而一些高速運放的偏置電流可高達幾十mA。第一款單片運放正常工作所需的電源電壓范圍為土15V。如今，由于電路速度的提高和采用低功率電源（如電池）供電，運放的電源正在向低電壓方向發展。盡管運放

17、的電壓規格通常被指定為對稱的兩極電壓（如±15V）,但是這些電壓卻不一定要求是對稱電壓或兩極電壓。對運放而言，只要輸入端被偏置在有源區域內（即在共模電壓范圍內），那么±15V的電源就相當于+30V/0V電源，或者+20V/-10V電源。運放沒有接地引腳，除非在單電源供電應用中把負電壓軌接地。運放電路的任何器件都不需要接地。高速電路的輸入電壓擺幅小于低速器件。器件的速度越高，其幾何形狀就越小，這意味著擊穿電壓就越低。由于擊穿電壓較低，器件就必須工作在較低電源電壓下。如今，運放的擊穿電壓一般為土7V左右，因此高速運放的電源電壓一般為土5V,它們也能工作在+5V的單電源電壓下。對通用運放來說，電源電壓可以低至+1、8V。這類運放由單電源供電，但這不一定意