欲了解运放开环,必先明确运放的基本概念。运放是一种主要用于模拟信号放大与滤波电路中的集成电路,其全称为“运算放大器”,它具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特性。
运放开环是指运放放大电路中未加负反馈(或负反馈不充分)的一种状态。简单来讲,当将运放的输出信号直接反馈到输入端时,就是运放的闭环状态;反之,当运放的输出信号不被反馈或反馈程度不足时,就是运放的开环状态。
运放开环状态下,具有以下特性:
1、放大倍数极高
在开环状态下,由于没有负反馈的限制,运放的放大倍数会非常高。根据运放的理论计算可得:当运放无限增益时,其输出电压最大值为电源电压,其输出电流最大值为输出级限制电流,后者值通常为几毫安到几十毫安不等。这意味着,当运放在开环状态下时,输出信号不仅放大,而且还有可能失真或截止。
2、输入阻抗高、输出阻抗低
运放开环时,输入阻抗高达数百kΩ至数百MΩ,而输出阻抗则较低,仅为几Ω至十几Ω等级。这意味着,在运放开环状态下,输出信号能够较为方便地驱动负载电阻或各种输入信号源,有助于实现信号的强放大。
3、带宽宽广
在运放开环状态下,其带宽宽广,能够处理相对较高频的信号。完全开环模式下,运放的截止频率可达MHz,这比闭环模式下的截止频率要高得多。
运放开环与闭环状态均有其应用。在运放开环状态下,由于其输出信号能够较为方便地驱动负载电阻或各种输入信号源,有助于实现信号的强放大和刻画;同时,开环工作模式下的运放也是各类放大、调节等电路的基础。
不过,由于运放开环存在放大倍数过高、信号失真等问题,在实际工程应用中,一般采用负反馈技术将其转化为闭环模式。闭环模式下,运放的增益被限制在一定范围内,有助于抑制噪声,提高信号质量。闭环运放模式被广泛应用于各种信号放大、滤波、积分、微分等电路中。