同相比例运算放大器输入电阻的分析
同相放大器的功能特点
同相放大器的功能特点
同相放大器的功能特点主要包括以下几点：
1.输入阻抗很高：因为采用负反馈的原理，同相放大器的输入阻抗很高，可以最大程度地再现信号源信号。
2.输出阻抗极小：同相放大器的输出阻抗极小，具有一定的带负载能力，有一定的电压放大倍数。
3.带宽较宽：同相放大器具有较宽的带宽，能够放大信号的最高频率，通常带宽愈大，放大器的性能愈好。
4.稳定性好：同相放大器采用负反馈的原理，通过调整反馈电路的比例系数，可以改变放大器的增益，从而满足不同实际应用的需求。
同时，它还具有精度高、宽频带、大电流输出等特性。
5.具有同相增益误差：同相放大器的增益输出与输入信号之间的误差较小，能够避免同相放大器的增益误差。
6.具有噪声：同相放大器会产生一定的噪声，如热噪声、信号噪声等，需要通过各种方法对其进行减少。
综上所述，同相放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、带宽较宽、稳定性好、精度高、宽频带和大电流输出等特性，适用于小信号的放大和电压跟随等应用场景。
同相运算放大器的输入输出电压关系
同相运算放大器的输入输出电压关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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同相比例放大电路工作原理
同相比例放大电路工作原理同相比例放大电路，听起来是不是有点复杂？别担心，今天我们就来聊聊它的工作原理，保证你听了以后会觉得这玩意儿其实挺有趣的。
想象一下，你手里有一台麦克风，想把声音放大，哇，这可不是一般的事儿。
这时候，同相比例放大电路就像是一个超级能干的助手，它的任务就是把输入信号放大，并且保持信号的形状不变，嘿，这可是个技术活儿！我们得知道，这个电路的核心部分是运算放大器。
说白了，运算放大器就像是一位优秀的音乐指挥，能够把不同乐器的声音调和在一起，让音乐更动听。
它的工作原理就像是把输入的“旋律”放大，让听众都能感受到那种震撼。
没错，信号输入后，运算放大器立马开始运作，把信号的“音量”调高。
很多人可能会问，为什么叫同相？这其实是因为放大后的信号和原始信号在相位上是完全一致的。
就好比你在朋友聚会上，大家都在同一个节拍上舞动，气氛特别嗨。
而如果放大后的信号跟原始信号错位，那就像是大家的舞步各自为政，嘿，这可就没法看了。
所以，同相放大器把这个问题解决得妥妥的，让我们听到的每一个声音都清晰动人。
比例放大这一说法也得好好解释一下。
你想啊，有时候我们需要的放大倍数并不是随便的，而是得有个准儿。
比例放大电路就像是一个聪明的比例尺，能够根据需求把信号放大到特定的倍数。
比如说，如果你想把声音放大两倍，它就能帮你做到，毫不含糊。
而如果你需要的是十倍，那也是小菜一碟。
这种灵活性简直是太棒了，正如一把好刀，可以切出不同厚度的菜肴，想要多薄就多薄，想要多厚就多厚。
有趣的是，这个电路的构造并不复杂，基本上就是几个电阻和电容在里头捣鼓。
想象一下厨房里做菜，调料的搭配也就那么几样，关键看你怎么用！同样的，这些电阻和电容的搭配可以决定电路的性能，真是让人惊叹。
只要你把它们按正确的方式连接，就能得到满意的效果。
每一次实验，都是一次新的烹饪体验，谁知道呢，说不定下次你就能做出“米其林”级别的放大电路！使用同相比例放大电路的地方可多了。
单电源同相比例集成放大实验报告
单电源同相比例集成放大实验报告
实验目的：了解并熟悉单电源同相比例集成放大器的基本原理和特性，并通过实验验证其工作准确性和稳定性。
实验器材和材料：
1. 单电源同相比例集成放大器（如LM358）
2. 输入信号发生器
3. 直流电源
4. 电阻、电容等元器件
5. 示波器
6. 连接线等实验器材
实验步骤：
1. 将单电源同相比例集成放大器正确安装在实验连接板上，并连接所需的电源线和电路元器件。
2. 确保输入信号发生器的输出与单电源同相比例集成放大器的输入端连接。
3. 使用直流电源给单电源同相比例集成放大器提供适当的电压。
4. 打开电源和示波器后，调整输入信号发生器的频率和振幅，观察单电源同相比例集成放大器的输出信号，并记录示波器上的波形。
5. 根据实际情况，可以调整输入信号的频率和振幅，观察单电源同相比例集成放大器的响应特性。
6. 如果需要，可以更改电路的元器件值，以进一步观察和验证单电源同相比例集成放大器的特性。
实验结果分析：
根据实验所得的输出信号波形和记录的数据，可以分析单电源同相比例集成放大器的放大倍数、输入输出特性、频率响应等参数，并与理论值进行对比。
通过对比分析，可以验证单电源同相比例集成放大器的工作准确性和稳定性。
实验总结：
通过这个实验，我们对单电源同相比例集成放大器的基本原理和特性有了更深入的了解。
同时，也掌握了实验操作步骤和技巧。
在实际应用中，我们可以根据实验结果进行调整和优化，以满足我们的需求。
同时，为了保证安全，请注意正确使用实验器材和材料，遵循实验室操作规范。
同相比例放大电路输出电阻_概述及解释说明
同相比例放大电路输出电阻概述及解释说明1. 引言1.1 概述同相比例放大电路是一种常用的电子电路，它可以将输入信号放大并输出。
在同相比例放大电路中，输出电阻是一个重要的性能指标，它可以影响信号的传递和衰减。
1.2 文章结构本文将对同相比例放大电路输出电阻进行概述及解释说明。
首先，我们将介绍同相比例放大电路的定义和原理，并强调输出电阻的重要性。
然后，我们将探讨影响输出电阻的因素。
接下来，我们会对输出电阻进行详细概述，包括其定义、测量方法以及静态输出电阻与动态输出电阻之间的区别。
最后，我们将解释说明同相比例放大电路输出电阻问题，包括放大器内部结构、负反馈以及外部负载对输出电阻的影响。
最后，在结论部分总结全文。
1.3 目的本文旨在帮助读者了解和认识同相比例放大电路中的输出电阻问题，以及相关影响因素和解决方法。
通过本文的学习,读者可以加深对同相比例放大器工作原理和特性的理解，并为实际应用中解决输出电阻问题提供参考和指导。
2. 同相比例放大电路：2.1 定义和原理：同相比例放大电路是一种常见的电路结构，它可以将输入信号放大到更高的幅度。
它由一个差动放大器、负反馈网络以及输出级组成。
差动放大器采用两个输入端口，其中一个端口接收正向输入信号（+Vin），另一个端口接收反向输入信号（-Vin），并通过激励信号源提供共模电压（Vcm）。
同相比例放大的原理是利用负反馈来使输出与输入之间保持一定的比例关系。
当正向输入信号较大时，输出信号经过差动放大器被放大，并通过负反馈网络加入到负载中；而当反向输入信号较大时，输出信号则减小。
通过对差动放大器和负反馈网络进行适当设计和调节，可以实现将输入信号按照一定倍数进行放大。
2.2 输出电阻的重要性：在同相比例放大电路中，输出电阻扮演着至关重要的角色。
它决定了输出信号能够驱动多大的负载，并且影响着整个电路的性能指标。
2.3 输出电阻影响因素：同相比例放大电路的输出电阻受到多种因素的影响，包括放大器内部结构、负反馈以及外部负载。
运算放大器电路的分析
第五章 含运算放大器的电路的分析◆ 重点：1、运放的传输特性2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3、含理想运放的运算电路的分析计算◆ 难点：1、熟练计算含理想运放的思路5.1 运放的电路模型5.1.1 运放的符号运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。
而在本章中，所讲到“运放”，是指实际运放的电路模型——一种四端元件。
其符号为+u-_o+ _图5-1 运放的符号在新国标中，运放及理想运放的符号分别为图5-2 运放的新国标符号5.1.2 运放的简介一、同相与反相输入端运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端，即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同；反之，当输入电压加在反相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。
其意义并不是电压的参考方向。
二、公共端在运放中，公共端往往取定为接地端——电位为零，实际中，电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等，输入电压、输出电压都以之为参考点。
有时，电路中并不画出该接地端，但计算时要注意它始终存在。
5.1.3运放的输入输出关系一、运放输入输出关系曲线在运放的输入端分别同时加上输入电压+u和-u（即差动输入电压为du）时，则其输出电压u o为uouAuuAu=-=-+)(d图5-3 运放输入输出关系曲线实际上，运放是一种单向器件，即输出电压受输入电压的控制，而输入电压并不受输出电压的控制。
由其输入输出关系可以看出，运放的线性放大部分很窄，当输入电压很小时，运放的工作状态就已经进入了饱和区，输出值开始保持不变。
二、运放的模型au-uou+图5-4 运放的电路模型由运放的这一模型，我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路，从而进行分析计算。
例：参见书中P140所示的反相比例器。
（学生自学）5.1.4有关的说明在电子技术中，运放可以用于1．信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等2．信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等3．波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等4．信号的测量——主要用于测量信号的放大5.2 具理想运放的电路分析5.2.1 含理想运放的电路分析基础所谓“理想运放”，是指图中模型的电阻R in、R0为零，A为无穷大的情况。
同相比例和反相比例放大器
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻Rf 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端，输出电压v o 通过电阻R 1和R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S ，i 1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下 1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于v N= v P= v S ，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短，运放的净输入电压v I=0，反相端为虚地。
利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ´=R 1//R2//R f 。
运算放大器的三种基本电路
运算放大器是一种广泛应用于模拟电路和信号处理领域的电子元件，其基本电路包括：
1. 同相比例运算放大器电路：将输入信号加到同相输入端，输出电压与输入电压同相，放大倍数取决于反馈电阻和放大器增益。
同相比例运算放大器电路常用于信号放大、滤波、比较等方面。
2. 反相比例运算放大器电路：将输入信号加到反相输入端，输出电压与输入电压反相，放大倍数取决于反馈电阻和放大器增益。
反相比例运算放大器电路常用于信号放大、滤波、积分等方面。
3. 差分放大器电路：将两个输入信号分别加到同相输入端和反相输入端，输出电压为两个输入电压之差的放大倍数，常用于测量微小电压和放大差分信号。
这三种基本电路在实际应用中可以组合使用，实现更加复杂的信号处理功能。
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渤海大学本科毕业论文题目同相比例运算放大器输入电阻的分析完成人姓名王雷主修专业物理学教育所在院(系) 物理系入学年度 2003年完成日期 2007年5月21日指导教师李弋同相比例运算放大器输入电阻的分析王雷渤海大学物理系摘要：同相比例运算放大器，引入了电压串联负反馈，当运放具有理想特性时，输入电阻应为无限大，但当运放特性不理想时，输入电阻为一个有限值。
为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我首先研究了集成运放电路的内部结构，并以长尾式差分放大电路为例进行了分析。
因为同相比例运算放大器引入了电压串联负反馈，所以我又研究了一些和反馈有关的知识。
最后推导了同相比例运算放大器输入电阻的精确表达式，并指出有关文献中的输入电阻的几种表达形式均是精确式在不同条件下的近似值。
关键词：运算放大器；同相比例；输入电阻；差分放大电路；反馈Analysis of Input Resistor of Non-inverting OperationalAmplifierWang lei Department of Physics, BoHai UniversityAbstract:Non-inverting operational amplifier, has introduced the negative feedback of the voltage series. when operational amplifier has an ideal characteristic, input resistor should be an infinity, but when the characteristic is not ideal enough, input resistor should be a finite value. In order to calculate the input resistor of non-inverting operational, firstly I have studied the inner structure of the operational amplifier’s circuit and taken a long-tailed pair differential amplifier as an example to analyze. Because non-inverting operational amplifer has introduced the negative feedback of the voltage series, therefore I have studied some relevent knowledge about feedback. In the end the accurate expression of input resistor of non-inverting operational amplifier is deduced in the paper. It is pointed out that some expressions of input resistor in the relative references are all approximate to the accurate expression under different proximal conditions.Key words: operational amplifier ; non-inverting style ; input resistor differential amplifier ; feedback目录引言 (1)一、长尾式差分放大电路 (1)（一）静态分析 (2)（二）动态分析 (3)二、反馈 (6)（一）什么是反馈 (6)（二）正反馈和负反馈 (6)（三）四种负反馈组态 (7)1.电压串联负反馈 (7)2.电流串联负反馈 (7)3.电压并联负反馈 (7)4.电流并联负反馈 (7)5.引入上述四种负反馈的原则 (8)（四）对同相运算放大器的反馈类型的分析 (8)（五）电压串联负反馈电路的方块图 (9)（六）电压串联负反馈放大电路的基本放大电路 (10)（七）串联负反馈对输入电阻的影响 (11)三、分析同相比例运算放大器的输入电阻 (12)（一）对同相比例运算放大器输入电阻分析 (13)（二）对同相比例运算放大器输入电阻的精确表达式的讨论 (15)参考文献 (16)同相比例运算放大器输入电阻的分析引言图（1）是同相比例运算放大器的一般形式。
同相比例运算放大器，引入了电压串联负反馈，当运放具有理想特性时，输入电阻应为无限大。
但当运放特性不理想时，输入电阻为一个有限值。
一、长尾式差分放大电路为了计算同相比例运算放大器的输入电阻，我们首先要了解一下集成运放电路的内部结构。
集成运放的内部实质上是差分放大电路，我们以长尾式差分放大电路为例进行分析。
图（2）所示为典型的长尾式差分放大电路。
由于e R 接负电源EE －V ，拖一个尾巴，故称长尾式电路，电路参数理想对称，b b2b1R R R == ，c c2c1R R R == ；1T 管与2T 管的特性相同，即βββ==21 ，be be2be1r r r == ；e R 为公共的发射极电阻。
＋－－iR图（1）（一）静态分析当输入信号0I2I1==u u 时，电阻e R 中的电流等于1T 管和2T 管的发射极电流之和，即EQ EQ2EQ1Re 2I I I I =+=根据基极电路方程EE e EQ BEQ b BQ 2V R I U R I =++ ，可以求出基极电流BQ I 或发射极电流EQ I ，从而解出静态工作点。
在通常情况下，b R 阻值很小（很多情况下b R 为信号源内阻），而且BQ I 也很小，所以b R 上的电压可忽略不计，发射极电位BEQ EQ －U U ≈ ，因而发射极的静态电流为eBEQEE EQ2R U V I -≈只要合理选择e R 的阻值，并与电源EE V 相配合，就可以设置合适的静态工作点。
由EQ I 可得BQ I 和BEQ U βI I +=1EQ BQBEQ C CQ CC EQ CQ CEQ U R I V U U U +-≈-=由于 CQ2CQ1U U = ，所以 0CQ2CQ1O =-=U U u 。
（二）动态分析当差分放大电路输入共模信号时如图（3）所示。
当输入共模信号时，由于两边电路的输入信号大小相等极性相同。
所以发射极电阻e R 上的电流变化量E Re 2Δi i ∆=，发射极电位的变化量e E E 2ΔR i u ∆=，对于每只管子而言，可以认为是E Δi 流过阻值为e 2R 的射极电阻，如图（4）所示。
因此，与输出电压相关的1T 管一边电路对共模信号的等效电路如图（5）所示。
输入共模信号时的放大倍数为共模电压放大倍数，记作c A ，定义为IcOcc ΔΔu u A =式中的Oc Δu 是Ic Δu 作用下的输出电压。
从图（5）中可知，()[]e be b B Ic 12ΔΔR βr R i u +++= ，()L c C Oc ΔΔ//R R i u -= ，所以()()ebe b L c Ic Oc c 12ΔΔR βr R //R R βu u A +++-== 。
从图（5）可以看出，电路的输入电阻()e be b ic 12R βr R r +++= ；电路的输出电阻c oc R r = 。
当给差分放大电路输入一个差模信号Id u 时，由于电路参数的对称性，Id u 经分压后，加在1T 管一边的为2Idu +，加在2T 一边的为2Id u -，如图（6）所示。
由于E 点电位在差模信号作用下不变，相当于接地；又由于负载电阻的中点电位在差模信号作用下也不变，也相当于接地，因而L R 被分成相等的两部分，分别接在1T 管和2T 管的c-e 之间；所以图（6）所示电路的等效电路如图（7）所示。
ROc图（5）输入差模信号的电压放大倍数，记作d A ，定义为IdOdd ΔΔu u A =式中的Od Δu 是Id Δu 作用下的输出电压。
从图（7）中可知()be b B1Id Δ2Δr R i u += ，⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2Δ2ΔL c C1Od R //R i u ，所以beb Lcd 2r R R //R βA +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=由此可见，虽然差分放大电路用了两只晶体管，但它的电压放大能力只相当与单管共射放大电路。
差分放大电路是以牺牲一只管子的放大倍数为代价，换取了低温漂的效果。
b2图（7）b1ROd从图（7）可以看出，电路的输入电阻()be b id 2r R r += ，它是单管放大电路输入电阻的两倍；电路的输出电阻c od 2R r = ，也是单管共射放大电路的输出电阻两倍。
二、反馈因为同相比例放大器，引入了电压串联负反馈，所以我们在这里了解一下和反馈有关的知识。
（一）什么是反馈将输入量（输入电压或输入电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。
按照反馈放大电路的主要功能可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图（8）所示。
前者主要功能是放大信号，后者主要功能是传输反馈信号。
基本放大电路的输入信号成为净输入量，它不但决定于输入信号（输入量），还与反馈信号（反馈量）有关。
（二）正反馈和负反馈根据反馈的效果可以区分反馈的极性，使放大电路净输入量增图（8）大的反馈称为正反馈，使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈。
由于反馈的结果影响了净输入量，因而必然影响输出量。
所以，根据输出量的变化也可以区分反馈的极性，反馈的结果使输出量的变化增大时便为正反馈，使输出量的变化减小时便为负反馈。
根据图（8）可以用等式表示正反馈和负反馈。
正反馈：净输入信号＝输入信号＋反馈信号负反馈：净输入信号＝输入信号－反馈信号（三）四种负反馈组态1.电压串联负反馈从输出电压取样，通过反馈网络得到反馈电压，然后与输入电压比较，求得差值作为净输入电压进行放大，则称电路中引入了电压串联负反馈。
2.电流串联负反馈从输出电流取样，通过反馈网络得到反馈电压，然后与输出电压比较，求得差值作为净输入电压进行放大，则称电路中引入了电流串联负反馈。
3.电压并联负反馈当输入信号为恒流源或近似恒流源时，若反馈信号取自输出电压，并转换成反馈电流，与输入电流求差后放大，则称电路中引入了电压并联负反馈。
4.电流并联负反馈当输入信号为恒流源或近似恒流源时，若反馈信号取自输出电流，并转换成反馈电流，与输入电流求差后放大，则称电路中引入了电流并联负反馈。