Transcript Week10

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測驗
6. 一個非反相放大器的輸入阻抗
a. 幾乎為 0 歐姆
b. 大約等於 Ri
c. 大約等於 Rf
d. 非常地大
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測驗
7.一個非反相放大器有增益為 11。假設 Vin = 1.0 V。 Vf 的
值大約為
a. 0 V
Vin
+
b. 100 mV
c. 1.0 V
d. 11 V
Vout
Vf
–
Rf
10 kW
Ri
1.0 kW
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反相放大器
反相放大器是一個非反相輸入接地，輸出訊號經由一個
電阻回到反相輸入的電路型態。
回授迫使兩個輸入幾乎相
同；因此反相輸入非常接
近 0 V。反相 放大器的閉
環路增益為
Rf
Ri
–
Vout
Acl (I)  
Rf
Vin
Ri
0 V (虛接地)
+
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反相放大器
試求如圖反相放大器增益值。
Rf
Acl (I)  
Rf
Ri
82 kW

3.3 kW
= 24.8
負號代表相位相反。
82 kW
Ri
–
3.3 kW
Vin
Vout
+
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測驗
8. 一個反相放大器增益為 10。假設 Vin = 1.0 V。運
算放大器反相端的電壓值大約為
a. 0 V
Rf
b. 100 mV
10 kW
Ri
c. 1.0 V
–
1.0 kW
d. 10 V
Vin
Vout
+
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阻抗
非反相放大器：
Zin(NI)  1  Aol B  Zin
Z out
Z out (NI) 
1  Aol B 
通常假設為 ∞
通常假設為 0
反相放大器：
Zin(I)  Ri
Zout (I)
Zout

1  Aol B 
通常假設為 Ri
通常假設為 0
值得注意的是兩個放大器的輸出阻抗有相同的型式。
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偏壓電流補償
對於一個有 BJT 輸入級的運算放大器，其偏壓電流會
產生一個小的輸出誤差電壓。彌補的方法是在輸入端
加上一個大小等於 Ri||Rf 的電阻。
Rf
Rf
Ri
–
–
Vout
Ri
+
Vin
Rc = Ri || Rf
Vin
Vout
非反相放大器
+
Rc = Ri || Rf
反相放大器
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頻寬限制
許多運算放大器都有一個下降率，由單一的低通 RC 電
路來決定，定值的 20 dB/decade 數值一直下降到單位
增益。
有這種特性的運算
放大器稱為補償型
運算放大器。藍色
線代表運算放大器
開環路頻率 特性
(波德圖)。
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頻寬限制
一個有 20 dB/decade 開環路增益運算放大器，其閉環路臨界頻率
為 fc(cl) = fc(ol)(1 + BAol(mid ))
閉環路的臨界頻率比
開環路的臨界頻率高
出(1 + BAol(mid))倍。
這代表了你可以有個
較高的頻寬但較少的
增益。因為一個補償
型的運算放大器，
Acl f(cl) = Aol fc(ol)。
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頻寬限制
等式 Acl f(cl) = Aol fc(ol) 說明了增益與頻寬的乘積是固定值。 增
益頻寬的乘積也等於單位增益頻率。換句話說， fT = Acl fc(cl)，
其中 fT 是單位增益頻寬。
741C 運算放大器的 fT 為 1 MHz。
求放大器的頻寬？
82 kW
 25.8
Ri
3.3 kW
f
1 MHz
BWcl  T 
 38.8 kHz
Acl
25.8
Acl (NI)  1 
Rf
 1
Vin
+
741C
–
Vout
Rf
82 kW
Ri
3.3 kW
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選擇重要詞彙
運算放大器 放大器的一種，有非常高的電壓增益，非常
(Operational 高的輸入阻抗，非常低的輸出阻抗，以及好
amplifier ) 的拒斥共模訊號。
差動模式 運算放大器的一個模式，兩個相反極性的訊
(Differential 號電壓加諸在兩個輸入(雙端)，或是一個訊
mode) 號接到輸入，另一個輸入接地(單端)。
共模(Common
mode)
一樣的訊號加諸於兩個輸入端的模式。
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選擇重要詞彙
開環路電壓增益 一個沒有外接回授的運算放大器電壓增益。
(Open-loop
voltage gain )
負回授(Negative 一部份輸出訊號回到放大器輸入的過程，其
feedback) 相位與輸入相位剛好相反。
閉環路電壓增益 一個有外接回授的運算放大器電壓增益。
(Closed-loop
voltage gain)
增益-頻寬乘積 一個定值參數，其值總是等於運算放大器開
(Gain-bandwidth 環路增益為 1 時的頻率 。
product)
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測驗
9. 要補償偏壓電流， Rc 的值應該等於
a. Ri
Rf
b. Rf
c. Ri||Rf
Ri
–
d. Ri + Rf
Vout
Vin
+
Rc
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測驗
10. 假設一個增益為 10 的非反相放大器，其增益頻寬
乘積為 1.0 MHz，期望的高臨界頻率為
a. 100 Hz
b. 1.0 kHz
c. 10 kHz
d. 100 kHz