題:
運算放大器背後的真正電路是什麼?
Mahmud Ahmad
2016-04-11 07:07:55 UTC
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所以,第一年的EE學生,我剛剛了解了運算放大器。我了解理想的模型,知道如何分析它們,並了解它們背後的想法/展示在它們內部的電路。除了不是真正的電路之外,它具有相關的來源。我的問題是,運算放大器內部實際上是什麼?如果我們用真實資源替換依賴資源,我們會看到什麼?(我想這更多是關於“什麼是依賴來源,真的嗎?”的問題)。我到處搜索,並且總是找到相同的答案“依賴源是對電路建模的有用工具”。但是他們到底是什麼?

甚至https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier都有741的示意圖。
五 答案:
tcrosley
2016-04-11 07:26:41 UTC
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這是您可以製作的$ 35套件,最終相當於使用分立的13 2N3904和7 2N3906晶體管的741運算放大器。它有八個接線柱,分別代表設備的八個插針。

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此處是指向

數據表,其中包括套件的原理圖(如下所示)和BOM。

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將其與“實際” 741進行比較。 TI數據表

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它們實際上是相同的,甚至是電阻值也一樣。

還有11頁的“操作原理”,其中詳細介紹了其工作原理。最後,他們有一個 Wiki

還要注意的是,它在幾個方面都不如741更好,尤其是失調電壓和漂移。輸入晶體管Q1和Q2既不匹配也不熱耦合,這兩者對於現代(IC)運算放大器都很重要。
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“我們將需要更大的麵包板。”
到目前為止,這是我最喜歡的答案!現在,我必須找到一個電路。
我在哪裡可以買到這個玩具?
@hkBattousai單擊答案開頭的鏈接。
他們也有一個555和一個麵包板。
LvW
2016-04-11 11:45:25 UTC
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從屬源是對電路建模的有用工具。'但它們的真正含義是什麼?

關於“從屬源”:我們區分了四個不同的可控(從屬))源:

電壓控制電壓源(VCVS),電流控制電壓源(CCVS),電壓控制電流源(VCCS)和電流控制電流源( CS>)。

示例:

  • 晶體管(雙極和FET):VCCS

  • 運算放大器:VCVS

  • 運算跨導放大器(OTA):VCCS

  • 電流傳輸器(第二代,CCII):CCCS。

實際上,所有相關的源都是非理想的(有限的輸入和輸出阻抗,取決於頻率)。這意味著:可以將理想的依賴源與“寄生”元件(電阻器,電容器)結合使用,對真實的依賴源進行建模。

謝謝!最後,這實際上是有道理的。我不明白為什麼我們在課堂上從來沒有講過這些東西……肯定會讓理解這個主題容易得多
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雙極晶體管也不是CCCS嗎?
不,這是一個常見的誤解(不幸的是,即使在某些教科書中也可以找到)。物理上講-根據Shockleys著名的方程式,電流Ic僅受基極-發射極電壓Vbe的控制。例如,三個基本帶正電荷的載流子如何從發射極釋放333個帶負電荷的載流子(假定β值為300)?
@Jules是強制性的,“實際上我們有幾十個……”令人討厭的是,我的課堂上只有我這種學習風格,尤其是當我問一個問題時,我的教授們通常會不屑一顧並說“那太深了對於此類的範圍”。自我學習/互聯網/堆棧溢出是一種祝福。我從來沒有想過要尋找其他教科書,謝謝你的提示!
Mahmud,請注意,即使在標準教科書中,您也會發現錯誤。不要僅僅因為信息寫在某處而盲目地信任所有信息。請記住:“科學是一種懷疑的文化。”(RP Feynman)。
Jules
2016-04-11 23:27:23 UTC
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其他答案也建議著眼於像741那樣的真實運算放大器的實現,但是從學習它們如何工作的角度來看,最好的開始方法是使用簡化的系統。運算放大器的核心是長尾對。它可以與運算放大器的其餘部分隔離地構建,操作或分析,並提供了運算放大器 的基本原理。查看741示意圖,請注意,在維基百科上的圖中,晶體管對(Q1,Q3)和(Q2,Q4)代替了單個晶體管Q1和Q2。維基百科電路中的電阻器被替換為晶體管,以使該核心放大器的性能得到優化。741電路的其餘部分基本上是為改善該放大器的響應(消除失調,增加增益,改善頻率響應等)而設計的,而並非嚴格地進行基本工作。

jp314
2016-04-11 07:13:14 UTC
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搜索“ LM709原理圖”或“ LM 741原理圖”。這些是第一個可用的運算放大器,並且具有相當簡單的原理圖。現代運算放大器基於類似的原理,但通常電路更複雜(因為晶體管現在更便宜,並且性能要求不斷提高)。

Roland
2019-11-01 14:52:45 UTC
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在芯片製造商的網站上,您可以找到有關大多數IC的大量文檔,包括您在電子實驗室中實際使用的運算放大器。此類文檔通常包括示意圖。特別是對於運算放大器芯片。



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