运算放大器开环电压增益

运算放大器开环电压增益开环电压增益AVOL的定义与量测方法1.AVOL的定义：在不具负反馈情况下(开环路状况下)，运算放大器的放大倍数称为开环增益，简称AVOL。AVOL的理想值为无限大，一般约为数千倍至数万倍的间，其表示法有使用dB及V/mV等，例如μA741C及LM318的AVOL典型值均为200V/mV或106dB。在运算放大器中为使计算简便而有虚接地(VirtualGround)的假设，在此假设AVOL必须越大越容易满足此需接地的条件。2.AVOL的量测方法：AVOL的量测方法有很多种，介绍较易量测的方法如下：如图1所示为一种AVOL的测试方式，此图的动作原理很类似图2的电路，除了R4对地的间加入一电压源VA外，并无差别。图中AUT(AmplifierUnderTest)为待测放大器；BUF(Buffer)为缓冲放大器。如运算放大器输入偏置电流所述，当VA为0V时，由于电路具有负反馈作用，此时的VO1自动趋近于0V，而VO2就等于待测运算放大器输入抵补电压的一千倍；同理，当VA为10V时，由于负反馈的作用，VO1亦自动的平衡于-10V(实际上由于运算放大器皆不可能达到理想状态，故VO1只能趋近于-0V)。VA等于0V时VO1趋近于0V，VA等于10V时VO1则趋近于-0V，因此VO1的输出约有10V的变化量，所以我们将此变化量以△VO代替的。VO1的输出有变化，在该放大器的输入端必也引起相对应的变化，我们将此变化量以△V1代替的。在图1中待测放大器本身不具有负反馈，因此求出△VO与△V1的比值即为待测放大器的开环路电压增益(AVOL)。在量测的技术上，因∆Vi很小，不容易准确测得，故利用缓冲放大器与R1、R2分压的关系，VO2的相对应变化量∆VO2为∆Vi的一千倍(实际上是1001倍)。因此，我们仅需将∆VO2测出就可以利用1式导出待测放大器AVOL的值。……………(1)在上述实验中，VA不一定要用10V代入，用VA为-10V代入亦可，只不过此时VO1会趋近于正10V。同理VA亦可用±5V代入，以求取AVOL；但VA不能用大于电源电压的电压源代入，以免使待测放大器进入饱和区或毁损，AVOL是电源电压的函数，以μA741C为例，电源电压为时AVOL约为2×105，但电源电压为±9V时AVOL仅为1×105。图1AVOL的量测电路1.#includereg51.h2.#includeintrins.h3.#includewave.h4.voidda_out(void);//声明函数5.sbitDIN=0x97;//P1.7位定义6.sbitSCLK=0x96;//P1.6位定义7.sbitDACS=0x95;//P1.5位定义8.sbitSWF1=0x94;//P1.4位定义9.sbitSWF0=0x93;//P1.3位定义10.sbitWDI=0x92;//P1.2位定义11.sbitFLAG=0x90;12.IUIword;//IUI即idataunsignedint,在wave.h中预定义13.voidmain(void)14.{15.IUIi;16.TMOD=0x01;//定时器0方式1;17.TH0=0xff;TL0=0x00;//置定时器0常数;18.TR0=1;//启动定时器019.ET0=1;EA=1;//开定时器中断及总中断20.SWF0=1;SWF1=1;//设P1.3,P1.4为输入21.WDI=1;//看门狗输入置高电平22.while(1)23.{24.for(i=0;i128;i++)25.{26.FLAG=1;//置标志,FLAG在定时器0中断程序中被清除27.WDI=0;_nop_();WDI=1;//看门狗复位28.if(SWF1)word=512;//SWF1=1时,DA输出同一量,无正弦信号输出29.else30.{31.if(SWF0)word=waveh[i];//取倍频数字量32.elseword=wavel[i];//取基频数字量33.}34.word=word6;//10位数字量移至高位35.while(FLAG);//等待,直至定时器中断程序中清FLAG36.da_out();//调用DA输出子程序37.}38.}39.}40.voidtimer0(void)interrupt1using241.{42.TH0=0xff;TL0=0x00;//重置定时器常数43.FLAG=0;//清主程序中的等待标志44.}45.voidda_out(void){46.IUIi;47.SCLK=0;_nop_();DACS=0;//准备传送数据48.for(i=0;i10;i++)49.{50.DIN=(bit)(word&Ox80);//取最高位送数据线51.word=word1;//左移,准备下一位传送52.SCLK=1;_nop_();SCLK=0;//一个CLK信号53.}54.DACS=1;_nop_();SCLK=1;//传送结束55.}hhh1.typedefidataunsignedintIUI;2.intcodewavel[]=3.{4.512,524,537,550,563,698,707,715,723,731,775,775,774,772,770,698,689,679,669,658,5.512,499,486,473,460,325,316,308,300,292,248,248,249,251,253,325,334,344,354,365,6.};7.intcodewaveh[]=8.{9.512,562,611,660,707,753,796,836,874,907,937,963,985,1001,1014,1021,10.1023,1021,1014,1001,985,963,937,907,874,836,796,753,707,660,611,562,11.512,46l,412,363,316,270,227,187,149,116,86,60,38,22,9,2,12.0,2,9,22,38,60,86,116,149,187,227,270,316,363,412,461,13.512,562,611,660,707,753,796,836,874,907,937,963,985,1001,1014,1021,14.1023,1021,1014,1001,985,963,937,907,874,836,796,753,707,660,611,562,15.512,461,412,363,316,270,227,187,149,116,86,60,38,22,9,2,16.0,2,9,22,38,60,86,116,149,187,227,270,316,363,412,46117.};电子元器件基础知识常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472表示47×102Ω（即4.7K）；104则表示100K色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻五色环电阻（精密电阻）电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏差（%）银色/10-2±10金色/10-1±5黑色0100/棕色1101±1红色2102±2橙色3103/黄色4104/绿色5105±0.5蓝色6106±0.2紫色7107±0.1灰色8108/白色9109+5至-20无色//±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF3、电容容量误差表符号FGJKLM允许误差±1%±2%±5%±10%±15%±20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0.1uF、误差为±5%。4、故障特点在实际维修中，电容器的故障主要表现为：（1）引脚腐蚀致断的开路故障。（2）脱焊和虚焊的开路故障。（3）漏液后造成容量小或开路故障。（4）漏电、严重漏电和击穿故障。三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5的二极管。1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007耐压（V）501002004006008001000电流（A）均为1四、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V五、电感电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与