运算放大器实际使用注意事项

1 判断是否负反馈状态

我们先来说下什么是负反馈，凡是将放大电路输出量（电压或电流、直流或交流）的一部分或全部，通过一定的电路（称为反馈电路），以一定的方式（串联或并联），反送到放大电路的输入电路，减小净输入量，从而使输出量比无反馈时也随之减小的反馈我们称为负反馈。

那么，怎么去判断电路是否负反馈，一般采用瞬时极性法：

（1）先假定外加输入量的瞬时极性，在某瞬时输入量增大用+号表示，减小用-号表示

（2）根据信号正向传送时放大通路输出量和输入量的相位关系，确定该瞬间输出量的极性。

（3）根据信号反向传送时反馈通路的输出量（即反馈信号）与输入量（即取样信号）的相位关系，确定该瞬时反馈量的极性。

（4）根据反馈量与外加输入量在输入电路互相作用的结果，确定反馈极性。

下面举例说明，如图所示：

负反馈示意图

假设Ui在某瞬间增大，那么在上图中用+表示，由于Ui作用在运放A同相输入端，所以该瞬时信号正向传送到输出端，使Uo也增大。图中电路的反馈网络由Ri、Rf组成，该瞬间信号反向传递到反相输入端，反馈电压使得Ri上的电压Uf也增大。那么Uf和Ui在输入电路相互作用导致在这个瞬间净输入减小，所以这个反馈可以判断为负反馈。

2 闭环增益

一般放大器的分析都是基于交流反馈，便于分析电路的稳定性和噪声的影响。通常将具体的交流负反馈放大电路用下图所示方框图表示，由放大通路和反馈通路构成。

负反馈方框图

由此可以写出闭环增益

其中，A(s)为开环增益，1+A(s)F(s)通常称为负反馈放大电路的反馈深度，由上式我们可以得到以下结论：

（1）当1+A(s)F(s) > 1时，说明引入了负反馈，使增益变小；

（2）当1+A(s)F(s) > >1时，有下式成立

这时，我们的闭环增益Af(s)几乎只与F(s)相关，与开环增益A(s)无关。此时，我们称放大器为深度负反馈。那么，集成运算放大器的开环增益足够大，就很容易引入深度负反馈。

（3）当1+A(s)F(s) < 1时，Af(s)>A(s)，说明此时形式上的负反馈已经转变成正反馈，使增益变大

（4）当1+A(s)F(s) =0时，Af(s)趋近无穷大，说明没有外加输入信号时也会有输出信号。这种现象成为反馈放大电路的自激振荡现象。对于放大电路来说，自激振荡破坏了正常的放大工作状态。因此，反馈放大电路必须避免出现自激振荡。

审核编辑：刘清