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運(yùn)放原理完全分析 虛短和虛斷

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樓主
ID:82781 發(fā)表于 2015-6-13 01:09 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
今日歡喜憂愁可謂是皆然了!喜的是終于推出了多年未結(jié)的公式,憂的是又被吵了 。

話說(shuō)今日調(diào)試之時(shí),突然電路有故障,原因是音頻檢測(cè)電路的運(yùn)放的反饋電阻虛焊了,由此引起一段未解的公式來(lái)!那還是遠(yuǎn)在6年前的技校課堂上,老師講到運(yùn)放只含糊的講了第一節(jié)然后這一章竟然跳過(guò)了,他說(shuō)運(yùn)放這東西你們有興趣可以看看,直接跳到后面的振蕩電路了,我沒(méi)有放過(guò),看了點(diǎn),但是實(shí)在是搞不明白那公式是怎么推導(dǎo)出來(lái)的,其后多年也沒(méi)有機(jī)會(huì)用運(yùn)放,頂多用個(gè)比較器罷了。
我回頭看那電路原理圖,音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)電容耦合進(jìn)運(yùn)放,然后進(jìn)運(yùn)放的+,然后就是反饋電阻了,接著就是一個(gè)二極管和電容,最后是三極管送進(jìn)進(jìn)單片機(jī),可以很容易的看出設(shè)計(jì)者的意圖,設(shè)計(jì)者是利用運(yùn)放放大了信號(hào),由于信號(hào)是交流源故而加了一個(gè)二極管和電容做整流濾波,之后就變成了一個(gè)電壓信號(hào)加在三極管的基極,然后后面的事就不要說(shuō)了,單片機(jī)輕易的可以知道當(dāng)前有沒(méi)有播放音樂(lè),從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)音頻信號(hào)有無(wú)的最終目的,無(wú)獨(dú)有偶,其實(shí)這個(gè)電路早在去年這個(gè)時(shí)候在車(chē)間的時(shí)候意見(jiàn)看過(guò)類(lèi)似的,他們檢測(cè)VGA也是這么做的!
這個(gè)電路的核心是運(yùn)放,那么運(yùn)放組成了一個(gè)什么樣的電路就要仔細(xì)分析一下了,


我原理圖上的結(jié)構(gòu)和此圖如出一轍,RS電阻是個(gè)電容而已,也就是音頻信號(hào)的放大器。由此分析開(kāi)始看RF并接到運(yùn)放輸入輸出+-兩端表明是負(fù)反饋,R1是個(gè)什么東西,不用管他,先看運(yùn)放的輸入端是+,那么輸出在一瞬間是+,那么電流流過(guò)RF和R1到地。這是VO也就是輸出電壓,還有一路是N端也就是-,按照運(yùn)放的續(xù)斷概念VIN=VN=VP,由此可見(jiàn)這里有一個(gè)電流I1,根據(jù)運(yùn)放的虛斷概念,輸入電阻相當(dāng)于無(wú)窮大,則有vi/R1=v0/Rf+R1,這個(gè)電流是等量關(guān)系,有了電流等量就可以聯(lián)系輸出和輸入了,由此退出V0/VI=Rf+R1/R1,移項(xiàng)得出V0=(RF+R1/R1)*VI,分拆等價(jià)于V0=(R1/R1+RF/R1)*V1,再次合并等于V0=(1+RF/R1)*VI,和書(shū)上的一模一樣,不難看出此公式為線性,放大倍數(shù)為1+RF/R1,相位為同相,也就是書(shū)上說(shuō)的同相比例運(yùn)算放大器。!
以此類(lèi)推,反相比例的推導(dǎo)也易如反掌了,如圖:


首先要根據(jù)虛地的概念實(shí)際上就是虛短,這樣V-等于0V,I1=UI/R1,然后是另一條支路是從V-到V0,由于電流方向?yàn)閺牡叵?,所以就是0-V0/RF=-(V0/RF),前面的負(fù)號(hào)表示V0低于0V的意思。也從側(cè)面上反應(yīng)出電流方向,如果VO大于0V電流就是和參考相反了,這又印證了虛短造成的虛地!再根據(jù)虛斷的概念,這兩路電流相等,這又是等量關(guān)系,依次推出  VI/R1=-(V0/RF
,變換公式為
(-VO/VI=RF/R1)等價(jià)于VO=(-RF/R1)VI。

記得老師當(dāng)年提到過(guò)這倆概念,虛短和虛斷。分析此類(lèi)電路以后就靠著這兩個(gè)概念的。也不知道老師安好否?哎氣!老師~~~~~~我還沒(méi)放下。!

說(shuō)完喜便是憂,憂的是被領(lǐng)導(dǎo)吵了,大概是因?yàn)樾g(shù)業(yè)不專(zhuān)吧,也許是蓄謀已久吧?傊菑仡^徹尾的吵了一頓,徹頭徹尾的否定了一把。不過(guò)我自己有自我勝利精神。焊接水平不行,其實(shí)我最不怕這個(gè),我的焊接水平我知道,嘿嘿。≈劣谛g(shù)業(yè)問(wèn)題那就得從頭說(shuō)起,慢慢發(fā)展!人在屋檐下不得不低頭!低頭便是。能做得便做,不能做得便也無(wú)力。不過(guò)也得承認(rèn)自己也是個(gè)惹禍的種子選手,已經(jīng)害的部長(zhǎng)和同志們跟我罰了許多錢(qián),F(xiàn)在看來(lái)確實(shí)是一個(gè)徹頭徹尾的失敗者。這一路上坡一路倒霉。最后只能對(duì)天說(shuō):去你個(gè)鳥(niǎo)蛋!


春采百花為飲食,夏尋諸果作生涯。 秋收芋栗延時(shí)節(jié),冬覓黃精度歲華,無(wú)力取名利,飽肚亦足矣!
老王于比特電子!




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沙發(fā)
ID:87991 發(fā)表于 2015-8-24 15:46 | 只看該作者
加油唄
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板凳
ID:292427 發(fā)表于 2019-6-10 15:54 | 只看該作者
頂 加油
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地板
ID:306807 發(fā)表于 2019-6-10 19:47 | 只看該作者
頂,加油。
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