硬件基础常识【4】--利用戴维宁定理求运放复杂反馈电阻网络的增益

最近学到了一种求带T型电阻网络反馈运放增益的方法
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如图所示为T型电阻网络反馈的反相放大器

求解思路

沿X-Y断开,右侧利用戴维宁定理等效成电压源串电阻的形式

  • 由戴维宁定理可得:
    V T H = V o u t ∗ R 4 / ( R 3 + R 4 ) ( 式 1 ) VTH=Vout*R4/(R3+R4) (式1) VTH=VoutR4/(R3+R4)(1)
    R T H = ( R 4 ∗ R 3 ) / ( R 3 + R 4 ) ( 式 2 ) RTH=(R4*R3)/(R3+R4) (式2) RTH=(R4R3)/(R3+R4)(2)
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说明一点,理想运放ro是为0的,在使用戴维宁定理时将受控电压源短路了,这是前提条件。
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  • 再利用反相放大器的增益式得:
    V T H / V I N = − ( R T H + R 2 ) / R 1 ( 式 3 ) VTH/VIN=-(RTH+R2)/R1 (式3) VTH/VIN=(RTH+R2)/R1(3)
  • 将三个公式整理一下就得到:
    V O U T / V I N = − ( R 2 + R 3 + ( R 2 ∗ R 3 ) / R 4 ) / R 1 ( 式 4 ) VOUT/VIN=-(R2+R3+(R2*R3)/R4)/R1 (式4) VOUT/VIN=(R2+R3+(R2R3)/R4)/R1(4)
    当然不管多复杂的反馈网络,只要用 “虚短”、“虚断”和基尔霍夫定理都能求出运算放大器的增益,这才是根本,上述只是提供了一种更为简单的方法。

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