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运放电路中各种电阻的计算在学习运算放大器电路的时候

更新时间:2023-12-25 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

集电极电路中各类阻值的估算5eu物理好资源网(原物理ok网)

在学习运算放大器电路的时侯,常常须要估算电路的:5eu物理好资源网(原物理ok网)

那些参数很重要,在学习集电极相关电路的时侯常常要用到,假如不理解的话,对于前面集电极电路的理解就困难重重电容和电阻并联怎么算阻值,那明天就一次性把它说清楚。5eu物理好资源网(原物理ok网)

预备知识端口等效内阻估算(电源置零法)5eu物理好资源网(原物理ok网)

由于理想电流源电阻为0,而理想电压源电阻无穷大,估算电路等效内阻时,就按这两个条件将电流源置漏电,无穷大电阻以开路看待。5eu物理好资源网(原物理ok网)

比如下边这道题,求端口内阻,将电流源漏电、电流源断路,这么,端口内阻R=1K+1K=2K.5eu物理好资源网(原物理ok网)

运算放大器等效电路模型5eu物理好资源网(原物理ok网)

运算放大器的等效电路模型虽然是一个二端口电路,这个二端口电路有1个输入端口和1个输出端口,输入端口内部等效成一个大内阻,输出端口等效成一个受控电流源和一个内阻串联。5eu物理好资源网(原物理ok网)

运算放大器传输特点为:Vo=AVo(VP-VN)。5eu物理好资源网(原物理ok网)

本质上就是对输入端的电流差值进行放大,由于AVo这个放大系数通常比较大。5eu物理好资源网(原物理ok网)

对于一个理想的运算放大器而言,5eu物理好资源网(原物理ok网)

注意:集电极等效模型上面的ri和ro为集电极的固有的本征参数,和我们前面要说的集电极电路的输入内阻Ri和输出内阻Ro不是一回事。5eu物理好资源网(原物理ok网)

集电极这些电路模型的提出,应当是模拟电子历史上的里程碑风波了,而且单纯一个集电极,假如没有外围电路,好处就极少,我们通常都是搭配外围电路去进行使用。5eu物理好资源网(原物理ok网)

依据模型解释虚短和虚断特点5eu物理好资源网(原物理ok网)

从模型我们也可以看出,因为输入内阻无穷大,那自然可以觉得从同相输入端P和反相输入端N流入的电压Ip=In=0,所以觉得输入端对电压来说是断路的。(虚断)5eu物理好资源网(原物理ok网)

还是从模型来看,尽管输入内阻很大,但其实N端与P端还是连着的,只是这条通路上没有电压,既然没有电压流过这个大内阻,那自然不会在内阻上形成压降,因而UN=Up,对电流来说就是漏电的状态。(虚短)5eu物理好资源网(原物理ok网)

内阻估算5eu物理好资源网(原物理ok网)

有了上面的基础,下边来处理各类内阻的估算,以实例说明。5eu物理好资源网(原物理ok网)

下边这个电路是反相放大器。5eu物理好资源网(原物理ok网)

传输关系:Uo=-(Rf/R)Ui5eu物理好资源网(原物理ok网)

这个电路的输入内阻Ri,是指对电源Ui来说的,因而从Ui旁边的电路都应当算作端口内部的电路,就是说我们要把电路框成下边这个样子。5eu物理好资源网(原物理ok网)

输入内阻Ri=R,5eu物理好资源网(原物理ok网)

由于Up=0,由集电极的虚短特点,UN=0,即N点为0电位点,输入端对地去看,就只有一个内阻,即为R。5eu物理好资源网(原物理ok网)

输出内阻Ro=ro,5eu物理好资源网(原物理ok网)

即为集电极内部的输出阻抗,由于借助电源置零的方式电容和电阻并联怎么算阻值,我们姑且将集电极模型内部的受控电流源置零,也就是漏电取代,那从输出端口看进去,应当是Rf与ro并联,然而因为ro很小,Rf很大,内阻并联由小的决定,所输出内阻近乎等于集电极内部输出内阻ro。5eu物理好资源网(原物理ok网)

同相端对地内阻RP=R’,5eu物理好资源网(原物理ok网)

这个很直观,P点对地内阻就是R’,由于光耦的同相输入端可以觉得是断掉的。5eu物理好资源网(原物理ok网)

反相端对地内阻RN=R//Rf,5eu物理好资源网(原物理ok网)

同样是求端口等效内阻,从N点对地看进去,由电源置零法,输入电流源ui置零,对地漏电,模型内部的电流源对地漏电,得到Rf与ro串联后再和R并联,因为ro太小了,所以忽视不计,最终RN=R//Rf。5eu物理好资源网(原物理ok网)

一个基本原则5eu物理好资源网(原物理ok网)

一个电路的系统上面一定有源、有负载,我们一定是希望源的能量尽可能多的消耗在负载上,而不是消耗在源本身上,如同我们用的手探照灯一样,希望电瓶的能量拿来给灯泡发光,而不希望电瓶自身发热消耗能量。5eu物理好资源网(原物理ok网)

所以,假若将源电路等效成电流源与内阻串联的方式,源电路上面的输出等效内阻一定要尽可能的小,由于输出内阻和旁边的负载内阻是串联分压的关系,内部内阻小了,能够将更多的能量传递给负载。5eu物理好资源网(原物理ok网)

同样,对于负载电路而言,我们希望它的输入内阻大一点,这样就能从源电路上面汲取更多的能量。5eu物理好资源网(原物理ok网)

结语5eu物理好资源网(原物理ok网)

回过头来再看,里面剖析的反相放大器,输入内阻为R,因为集电极电路中,内阻不宜使用太大的电阻,Rf不能太大,要想实现较高的放大倍数,只能将输入内阻R值下调,而这与我们希望输入内阻越大越好的原则偏颇,所以这是反相放大器的一个缺点。5eu物理好资源网(原物理ok网)

参考原文:《运放电路中各类内阻的估算》5eu物理好资源网(原物理ok网)

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