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运算放大器（虚短/虚断、参数、电压跟随器）

目录

1、运放噪声如何考虑，噪声增益如何计算

2、请简述虚短、虚断的概念

3、运算放大器有什么特点

4、运放如何减少信号失真，提高信号质量

5、运放性能参数主要有哪些，请列举？

6、如何识别电路是否为运算电路

7、电压跟随器的主要用途

8、电压跟随器是一种什么组态的放大器？它能对输入信号放大吗？

1、运放噪声如何考虑，噪声增益如何计算

答：运放的噪声是指在运放的输入端引入的随机噪声，这种噪声是由于运放内部元件的随机性和运放工作过程中的热噪声产生的，不可彻底消除或避免。噪声可以通过两个参数衡量，一个是输入噪声电压 EINV，一个是输入噪声电流 EINC。

2、请简述虚短、虚断的概念

虚断，是由于运放输入阻抗大所导致的固有特性，由于输入阻抗很大，导致输入到运放的电流很小，近似于断开；而虚短是由于运放工作在负反馈条件下而表现出的特性，此时同向输入端电压与反向输入端电压相同；

3、运算放大器有什么特点

答：运算放大器是一种重要的集成电路，常被用于电子电路的放大和信号处理中。

其特点主要包括：

（1）高增益：运算放大器有很高的电压增益，通常可达几万到几十万倍以上，可以对微小信号进行放大。

（2）高输入阻抗：运算放大器的输入阻抗很高，接近于无穷大，可以避免测量时对被测量对象产生干扰。

（3）低输出阻抗：运算放大器的输出阻抗很低，通常在几十欧姆以下，可以输出高电流和低电压，适合

驱动其他电路。

（4）高共模抑制比：运算放大器的共模抑制比很高，可以抑制共模干扰信号，提高系统的抗干扰能力。

（5）可变增益：运算放大器的电压增益可以通过外部电阻和电容等元器件进行调节，从而实现可变增益

的功能。

（6）高精度：运算放大器的输出精度高，可以达到几千分之一甚至更高的精度。

（7）高带宽：运算放大器的带宽很宽，可以达到几百 kHz 或几 MHz 以上，适合高速信号处理应用。

4、运放如何减少信号失真，提高信号质量

答：主要依赖于其内部电路设计和特性。运算放大器通过差分放大、高输入阻抗、负反馈、宽带宽、精确调整和补偿等技术手段，可以有效地减少信号失真，提高信号质量。这些特性使得运算放大器在信号处理和放大应用中具有广泛的应用价值。

（1）差分放大电路

运算放大器内部通常包含差分放大电路，这种电路可以有效地减少共模噪声和干扰，从而提高信号质量并减少失真。差分放大电路通过比较两个输入信号的差异来工作，只放大差分信号，而对共模信号（即两个输入信号共有的部分）进行抑制。

（2）高输入阻抗

运算放大器具有非常高的输入阻抗，这意味着它对输入信号的源电阻影响很小。高输入阻抗可以减少信号源与运算放大器之间的信号损失和信号变形，从而保持信号的原始特征。

（3）负反馈

运算放大器经常结合负反馈网络使用，负反馈可以有效地稳定放大器的增益和相位响应，减少放大过程中的非线性失真。负反馈通过从输出端取一部分（或全部）信号并反馈到输入端，以此来调整放大器的性能。

（4）宽带宽

运算放大器通常具有较宽的带宽，这意味着它们可以处理高频信号而不会引入过多的相位失真。宽带宽特性使得运算放大器在高频应用中能够保持较低的失真水平。

（5）精确调整和补偿

通过精确调整运算放大器的内部电路参数，如增益、相位和偏置等，可以进一步优化其性能并减少失真。此外，现代运算放大器还采用了一些补偿技术，如零点补偿和极点补偿，以减小因内部寄生效应引起的失真。

5、运放性能参数主要有哪些，请列举？

答：运放是一种重要的模拟电路元件，它的性能参数主要包括以下几个方面：

（1）增益：指运放输入与输出信号之间的比例关系，一般用增益系数 G 表示，可以是电压增益、电流增益、功率增益等。

（2）带宽：运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力。当输出信号下降到原来输出的0.707 倍时，也就是根号 2 分之一，或者叫减小了 3dB，这时候信号的频率就叫做运放的带宽。一般用-3dB带宽表示，即当增益下降3dB时对应的频率范围。

（3）输入偏置电压：指在没有输入信号时，运放输入端之间的电压差，它会对运放的直流工作点产生影响。

（4）输入偏置电流：指运放输入端流入或流出的电流，它也会对运放的直流工作点产生影响。

（5）输入失调电压：指在输入端加入相同大小的信号时，输出的差值电压，也称为共模抑制比。

（6）输入失调电流：指在输入端加入相同大小的信号时，输出的差值电流。

（7）输出电压范围：指运放输出的电压范围，一般用最大输出电压和最小输出电压表示。

（8）噪声：指运放输入与输出之间的随机波动，可以是热噪声、1/f 噪声等 。

6、如何识别电路是否为运算电路

看该电路是否引入负反馈，运算电路通常包含反馈网络，用于调整电路的性能。负反馈是运算电路中常见的反馈类型，它可以稳定电路，减少失真，并控制放大倍数等。

7、电压跟随器的主要用途

缓冲：电压跟随器能够减小线路分布电阻对电路的影响，从而起到缓冲的作用。

隔离：电压跟随器可以隔离前后级电路，防止前级电路对后级电路产生影响。

提高带负载能力：由于电压跟随器的输出阻抗很低，因此它可以提高输出电路的带负载能力。

8、电压跟随器是一种什么组态的放大器？它能对输入信号放大吗？

电压跟随器是电压串联型放大器，其放大倍数为1，不能对输入信号进行放大。