在基本運(yùn)算電路中,為什么要保持同相端,反相端外接等效電阻相等?
在基本運(yùn)算電路中,同相端和反相端的等效電阻相等非常重要。這是因?yàn)樵谶@種情況下,當(dāng)輸入信號(hào)移動(dòng)到運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端之間時(shí),放大器將始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)輸入信號(hào)移動(dòng)到同相端和反相端之間時(shí),反饋回路的電壓會(huì)減小或增大,從而調(diào)整輸出電壓來(lái)消除任何輸入電壓的影響。這就是所謂的負(fù)反饋,它可以使運(yùn)算放大器更加穩(wěn)定,減少噪聲和失真。
為什么同相端和反相端要保持等效電阻相等呢?這是因?yàn)樵诨具\(yùn)算電路中,放大器的非反相輸入(即同相端)和反相輸入(即反相端)通常是通過(guò)一個(gè)反饋回路連接的。這個(gè)反饋回路可以是電容、電阻、電感,或者它們的組合。這個(gè)回路的目的是將一部分輸出信號(hào)反饋到輸入端,以達(dá)到在放大器輸入端產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓或電流的效果。
如果在這個(gè)反饋回路中,同相端和反相端的等效電阻不相等,就會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)受到影響,從而導(dǎo)致噪聲和失真。如果同相端和反相端的電阻不相等,那么放大器將會(huì)有一個(gè)增益偏移,這個(gè)偏移會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的失真,因?yàn)檩敵鲂盘?hào)將偏離輸入信號(hào)的比例關(guān)系。因此,必須保持等效電阻相等,以確保反饋回路能夠有效地工作。
同相端和反相端的電阻相等還可以確保放大器對(duì)溫度的變化和電源電壓的變化不敏感。這是因?yàn)楫?dāng)電源電壓或溫度變化時(shí),同相端和反相端的電阻都會(huì)同時(shí)變化,從而保持等效電阻不變。如果同相端和反相端的電阻不相等,那么放大器就會(huì)對(duì)這些變化變得更加敏感,導(dǎo)致失真和不穩(wěn)定性。
需要注意的是,同相端和反相端的等效電阻并不要求實(shí)際的電阻值相等,而是要求它們產(chǎn)生相同的電壓分壓效果。這也意味著虛擬地(即運(yùn)算放大器的in-端)的電阻應(yīng)該等于反相輸入端的實(shí)際電阻,以產(chǎn)生相同的分壓效果。
總結(jié)一下,為了保持基本運(yùn)算電路的穩(wěn)定性和減少噪聲和失真,必須保持同相端和反相端的等效電阻相等。這將確保反饋回路的有效性,使放大器更加可靠和穩(wěn)定,同時(shí)也對(duì)溫度和電源電壓的變化不敏感。因此,在設(shè)計(jì)基本運(yùn)算電路時(shí),必須格外注意同相端和反相端的電阻匹配。
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