如何利用运算放大器设计振荡电路?-上海实邦电子科技有限公司
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如何利用运算放大器设计振荡电路?

2024/5/20 17:20:03      点击:
       使用运算放大器设计振荡电路

       运算放大器的工作原理

       发明运算放大器的人绝对是天才。中间两端接上电源,当同相输入大于反相输入,右侧就会输出(接近)电源电压(Vcc),如果反过来小于同相输入,则输出0V(负电源)电压。

       在输出端接上灯泡,假设我想控制灯泡循环亮灭,那就需要一会输出高电平点亮,一会输出低电平熄灭。也就是我需要让左边能自动变化大小,就能实现控制灯泡。



       如何让电路振荡?

       将电源通过两个相同阻值的电阻进行串联分压,可以得到这个点就是电源的1/2电压,然后直接和同相输入端相连。


       接下来在输出的中间位置,和同相输入端相连,并且加上一样阻值的电阻。同时中间和反向输入端相连,并且加上电阻和电容,这两个元器件是让电路自动变化振荡的关键,我们看看这整个过程。


       首先电容直接接地还没开始充电,所以这个点就是0V,也就是反向输入端是0V,此时同相输入端电压是1/2Vcc,比反向输入大,所以输出的是电源电压,此时灯泡亮起。


       仔细看,这个位置反馈经过上边回到同相输入端,这两颗电阻都是连接Vcc电压,换一下路线结构就像这样,也就是此时变成两个电阻并联,那么这个点电压变成2/3Vcc。

       继续看这里,这个时候也会同时给电容充电,也就是这个点的电压正在逐渐上升。一旦开始超过2/3Vcc,也就是此时反相比同相大,运放则变成输出接地0V,这个时候灯泡熄灭。


       再来看这条路线,现在是接地0V,也就是变成下边两个电阻并联,那么这个点电压变成1/3Vcc。同时电容通过这个电阻开始放电,电压开始逐渐下降,一旦低于1/3Vcc,又再次变成同相比反向大,运放再次输出VCC电压灯泡再次亮起,这整个过程就会一直自动循环持续振荡。这里的关键是调整电阻阻值,调整这个点的电压,而电容容量决定了充放电是时间长短,也就是灯泡亮灭的时间间隔。