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  • 1 # 創意電子DIY分享

    運算放大器的開環電壓增益(即運放未加反饋電路時的電壓放大倍數)非常高,一般都在80~140dB之間,譬如常用的高精度運放OPA2277的開環電壓增益為140dB(即開環電壓放大倍數為10的七次方,相當於1千萬倍),若不加反饋電阻,直接採用該運放接一個工作電壓為±5V的開環電壓放大器,那麼該放大器只要輸入0.5μV左右的模擬訊號,運放的輸出即可達到飽和狀態,根本無法正常放大模擬訊號。另外,在開環狀態下,運放的上限工作頻率一般都在數十Hz以下,無法正常放大頻率較高的模擬訊號,故運放在作為放大器放大模擬訊號時,一般都在其輸出端與反相輸入端之間加入反饋電路來降低其開環電壓增益,同時亦可以展寬頻帶及提高放大器增益的穩定性。我們來看一下NE5532構成的前置放大器。▲ NE5532構成的同相放大器。

    NE5532是高保真音響電路中常用的一款音訊運放,具有輸入噪聲低、高頻效能良好等優點。

    上圖是採用NE5532設計的同相輸入放大器,電路中的電阻R2為反饋電阻,其將輸出電壓的一部分反饋到運放的反相輸入端②腳用來改善放大器的效能,由於運放工作於深度負反饋狀態,此時該放大器的閉環放大倍數由電阻R2和R3決定,而與運放的開環電壓增益無關。上圖中放大器的閉環放大倍數為1+R2/R3,若R2和R3採用圖示數值,電路的閉環放大倍數為121。只要電阻R2和R3的阻值是穩定的,不論是溫度變化還是運放的開環電壓增益發生變化(譬如更換不同廠家生產的NE5532運放),電路的閉環放大倍數皆穩定不變。▲ NE5532音訊運放。

    運放加入反饋電阻後,不僅閉環增益變得穩定,而且上限工作頻率也有所提高。譬如NE5532運放的增益頻寬積為10MHz,若該運放的閉環放大倍數為100,那麼在小訊號情況下,該放大電路的上限工作頻率可達100KHz。

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