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UA741运算放大器使用说明

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LM741/UA741运算放大器使用说明及应用

物理量的感测在一般应用中,经常使用各类传感器将位移、角度、压力、与流量等物理量转换为电流或电压信号,之后再由量测此电压电流信号间接推算出物理量变化,以达成感测、控制的目的。但有时传感器所输出的电压电流信号可能非常微小,以致信号处理时难以察觉其间的变化,故需要以放大器进行信号放大以顺利测得电流电压信号,而放大器所能达成的工作不仅是放大信号而已,尚能应用于缓冲隔离、准位转换、阻抗匹配、以及将电压转换为电流或电流转换为电压等用途。现今放大器种类繁多,一般仍以运算放大器(Operational Amplifier, Op Amp)应用较为广泛,本文即针对741运算放大器的使用加以说明。

1. 运算放大器简介ab126计算公式大全

放大器最初被开发的目的是运用于类比计算器之运算电路,其内部为复杂的集成电路(Integrated Circuit, IC),亦即在单一电子组件中整合了许多晶体管与二极管,图1为一般放大器之内部等值电路。

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1. 运算放大器内部等值电路图

运算放大器属于使用反馈电路进行运算的高放大倍率型放大器,其放大倍率完全由外界组件所控制,透过外接电路或电阻的搭配,即可决定增益(即放大倍率)大小。图2为运算放大器于电路中的表示符号,可看出其包含两个输入端,其中(+)端为非反相(Non-Inverting)端,而(-)端称为反相(Inverting)端,运算放大器的作动与此二输入端差值有关,此差值称为「差动输入」。通常放大器的理想增益为无穷大,实际使用时亦往往相当高(可放大至105或106倍),故差动输入跟增益后输出比较起来几乎等于零。838电子

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图2. 差动运算放大器表示符号

2. 741运算放大器使用说明

2.1 作动方式与原理新艺图库

741放大器为运算放大器中最常被使用的一种,拥有反相向与非反相两输入端,由输入端输入欲被放大的电流或电压信号,经放大后由输出端输出。放大器作动时的最大特点为需要一对同样大小的正负电源,其值由±12Vdc至±18Vdc不等,而一般使用±15Vdc的电压。741运算放大器的外型与接脚配置分别如图3、4所示。

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图3. 741运算放大器外型图

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图4. 741放大器输出入脚位图

741运算放大器使用时需于7、4脚位供应一对同等大小的正负电源电压+Vdc与-Vdc,一旦于2、3脚位即两输入端间有电压差存在,压差即会被放大于输出端,唯Op放大器具有一特色,其输出电压值决不会大于正电源电压+Vdc或小于负电源电压-Vdc,输入电压差经放大后若大于外接电源电压+Vdc至-Vdc之范围,其值会等于+Vdc或-Vdc,故一般运算放大器输出电压均具有如图5之特性曲线,输出电压于到达+Vdc和-Vdc后会呈现饱和现象。

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图5. 放大器输出入电压关系图

741运算放大器之基本动作如图6所示,若在非反相输入端输入电压,会于输出端得到被放大的同极性输出;若以相同电压信号在反相输入端输入,则会在输出端获得放大相同倍率后但呈逆极性之信号输出。而当对放大器两输入端同时输入电压时,则是以非反相输入端电压值(V1)减去反相输入端电压值(V2),可于输出端得到(V1-V2)经过倍率放大后之输出。

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图6. 放大器基本输出入关系图

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