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单元四运算放大器4-1单元四运算放大器实习4-1:OPA之输入输出
單元四 運算放大器
實習4-1:OPA之輸入輸出阻抗
理想OPA五大特性:
1. 輸入阻抗無限大( Rin=∞ )
2. 輸出阻抗為零( Rout=0 )
3. 增益無限大( Gain=∞ )
4. 頻寬無限大( BW=∞ )
5. 共模拒斥比無限大( CMRR=∞ )
反相放大器Rin=R1,Rout=0
圖4-4 反相放大器輸出阻抗測試圖
非反相放大器Rin=∞,Rout=0
圖4-6 非反向放大器輸出阻抗測試圖
放大器輸入阻抗之測試:
( 4-1 )
調整RX,使VB=1/2 VA,則RX=Rin,移出RX測量,即為輸入阻抗。
若Rin很大,調整RX無法使VB=1/2 VA,則任意RX,將測試值代入( 4-1)式。
圖4-1 測量輸入阻抗的等效電路
放大器輸出阻抗之測試:
測試放大器無載下之輸出電壓VA,VA=VO。
負載電阻RX接上,測得輸出電壓VB
( 4-2 )
調整RX,使VB=1/2 VA,則RX等於RO
(a) 未加RX電阻前 (b) 加入RX電阻後
圖4-2 測量輸出阻抗的等效電路
工作一:反相放大器輸入阻抗測量
(1) VA為峰值(AMPL)1Volt,1 kHz之交流電壓,峰對峰值2 Volt。
(2) 調整RX,使VB為VA電壓之半。RX移開測電阻值,計算輸入阻抗。
(3) 變化R1和R2值,重覆上步驟。
若VB無法降至1 V,仍可按公式計算(R1=470kΩ,R2=1MΩ狀況)。
圖4-3 反相放大器輸入阻抗測試圖
工作二:反相放大器輸出阻抗測量
(1) 加峰值1 V,1 kHz之交流電壓。
(2) 不接RX,VO=VA。
(3) RX接上,VO=VB,調整RX,使VB=1/2 VA或整數值。
(4) 移開Rx,測電阻值,計算其輸出阻抗,與理論值相比較。
(5) 變化和值,重作上述步驟。
圖4-4 反相放大器輸出阻抗測試圖
工作三:非反相放大器輸入阻抗測量
(1) VA=峰值1V,1kHz交流電壓,峰對峰值2V。
(2) 調整,使=1/2 。
(3) RX移開,測電阻值,並計算輸入阻抗,與理論值相比較。
(4) 變化R1和R2值,重作上述步驟。
圖4-5 非反相放大器輸入阻抗測試圖
工作四:非反相放大器輸出阻抗測量
(1) 加峰值1V,1kHz之交流電壓。
(2) 不接RX,VO=VA。
(3) RX接上,VO=VB,調整RX,使VB=1/2 VA。
(4) 移開RX,測電阻值,並計算輸出電阻,與理論值相比較。
(5) 變化R1和R2值,重作上述步驟。
圖4-6 非反向放大器輸出阻抗測試圖
三. 結果數據
表4-1 反相放大器輸入阻抗
R1
( ( ) R2
( ( ) VA
(峰對峰值) VB
(峰對峰值) RX RIN
(理想值) 1k 10k 2 1 RX(接近理想RIN) 1k 4.7k 10k 2 1 RX 4.7k 10k 20k 2 1 RX 10k 100k 1M 2 ? ? 100k 470k 1M 2 將VB、RX代入公式 470k 表4-2 反向放大器輸出阻抗
R1
( ( ) R2
( ( ) VA
(峰對峰值) VB
(峰對峰值) RX RO
(理想值) 1k 10k 20V 10 V RX 0 1k 4.7k 9.4V 4.7 V 數十(~100( 0 100 470 9.4V 4.7 V 0 10k 100k 20V 10 V 0 100 100 2V 1 V 0 表4-3 非反相放大器輸入阻抗
R1
( ( ) R2
( ( ) VA
(峰對峰值) VB
(峰對峰值) RX RIN
(理想值) 1k 10k 2 V 1 V 數百k( ( 4.7k 10k 2 V 1 V 700~900k( ( 10k 20k 2 V 1 V ( 100k 1M 2 V 1 V ( 1M 1M 2 V 1 V ( 表4-4非反向放大器輸出阻抗
R1
( ( ) R2
( ( ) VA
(峰對峰值) VB
(峰對峰值) RX RO
(理想值) 1k 10k 22 V 11 RX(數十(~100() 0 1k 4.7k 11.4 V 5.7 0 100 470 11.4 V 5.7 0 10k 100k 22 V 11 0 100 100 4 V 2 0
實習4-2:OPA之非反相﹑反相特性
一. 相關原理
(a)非反相放大器 (b)反相放大器
圖4-7 非反相與反相放大器電路
非反相放大器電路: ( 4-3 )
反相放大器電路: ( 4-4
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