隨著物聯網(IoT)、大數據(Big Data)、人工智能(AI)的火熱發展，常見且"萬能"的芯片 - 運算放大器(OPA)廣泛地應用在嵌入式產品的各種模擬電路中：放大器，濾波器，線路驅動器，電平轉換器，執行器驅動，振蕩器，信號調理電路等等。運算放大器系列文章將梳理運算放大器的一些工程應用知識，希望對有需要的朋友有所幫助。

不忘初心，運放產生的背景和解決的問題

• 問題：1934年，貝爾實驗室有個棘手的問題：出廠調測合格的放大器在現場使用時，增益漂移很大，導致電話音量過低或話音失真；不穩定的放大器限制了電話服務的范圍。
• 根本原因：有源元件(三極管，二極管)構成的放大器因溫度變化導致的增益漂移。
• 解決思路：無源元件(電阻，電容，電感)的漂移特性比有源元件好很多。如果能讓放大器的增益取決于無源元件，這一問題就能解決。
• 解決方法：Harry Black想到一新方法

首先制作一個增益(Gain)和帶寬(Bandwidth)都比實際需求高很多的放大器(例如TI LM358B運放的typical GWB=1.2MHz)。

然后將放大器輸出信號的一部分反饋到放大器的反向輸入端，使整個電路(包括放大器和反饋元件)的增益取決于反饋電路而不是放大器本身。

這樣，電路的增益就由無源反饋網路而不是有源放大器決定。

這里應用了控制理論的負反饋(Negative Feedback)技術：系統的輸出會影響系統的輸入，輸出變動時所造成的的影響恰好和原來變動的趨勢相反，是系統趨于穩定。

圖1: Negative Feedback Trend

圖2: OPA negative feedback

G是放大器的開環增益，也通常記為Aol。從圖2中公式可以看出，當開環增益G很大時，Vout * β = Vin，電路的增益由無源反饋網路的衰減系數β決定。

參考書籍：《運算放大器權威指南》第4版

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的运算放大器基本公式_运算放大器 - 产生的背景和解决的问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。