零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器

零基础学模拟电路–3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器


基于上一节所讲的虚短和虚断,我们可以搭建出这些电路:

同相放大器,反相放大器,加法器,减法器,积分器,微分器,电压跟随器。

接下来,我会运用虚断和虚断推导几个典型的电路。

其余的电路,希望大家能自己推导一遍


1.同相放大器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第1张图片


2.加法器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第2张图片


3.微分器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第3张图片

关于微分器和积分器,这里还得补充一个知识点:

电容两端的电压和经过电容的电流关系式:

  • I = C ∗ d V I N / d t I=C*dV_{IN}/dt I=CdVIN/dt

  • V = 1 / C ∗ ∫ I d t V=1/C*∫Idt V=1/CIdt

电路图我就推导这么多,剩下的你们自己都可以推导出来。


仿真


1.同相放大器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第4张图片

2.反相放大器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第5张图片

3.加法器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第6张图片

4.减法器(差分放大器)

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5.积分器

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6.微分器

零基础学模拟电路--3.同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器_第9张图片

关于微分器和积分器的应用:

积分器:

  • 输入为一个正弦信号,则输出信号和输入信号相位差90°

    sin函数积分为cos函数,相差90°

  • 输入为方波,输出为三角波

    常数积分为一次函数

  • 输入为三角波,输出为失真的正弦信号

    一次函数积分为二次函数,所以看上去像是失真的正弦信号

微分器:

  • 输入为一个正弦信号,则输出信号和输入信号相位差90°

    sin函数微分为cos函数,相差90°

  • 输入为三角波,输出为方波

    一次函数微分为常数

  • 输入为方波,输出为脉冲信号

    方波的上升沿和下降沿做微分为无穷大


总结,这几个电路都是根据运放的虚短和虚断来搭建的,希望大家可以自己推导一遍。在仿真中,大家多调试一下参数,能帮助理解这些电路,还能加强记忆。

  • 记住,学模拟电路,只学理论,只会仿真是远远不够的,如果有条件的话,在实验室里自己在面包板上搭出来这些电路,然后焊接制作成电路板,这才是一个完成的学习线路。

-------持之以恒,水滴石穿!-------


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