對OP奇怪的想法

[leebach]

各位大大您好:
小弟是非電子相關人員
看了幾篇OP前級線路的設計後
有些疑惑, 向各位大大求解 (Thanks, )

1.OP1(10倍增益) + OP2(Buffer)
其中的Buffer是最啥用, 若沒有Buffer會如何?
又OP2如果只是當Buffer,
那OP1使用好的op如BB627,AN82X
OP2使用便宜的OP, 如TL071
是否可以?

2.OP的放大倍數是取決於 2 顆電阻阻值的比例
若Output feedback 回 - 端的電阻固定為1K
- 端接第的電阻改為級進VR,
是否可以動態改變OP的放大倍數, 而少掉一層音量VR
且聲音更完美?

Thanks, best regards.

[TJJ]

基本上只做前置10倍放大, 是不需第二級再做Buffer, 若要搭配RC負回授的音質控制電路, 則須由第二級來提供負回授, 那就必須採用Buffer(增益為1倍), Buffer是緩衝放大主要是提供阻抗匹配及加大電流輸出

一般採用負回授做音量控制是不正確, 因為無法將音量給off, 一般採用負回授做應用的有AGC( 自動增益控制 ). 等化補償( EQ. RIAA )等

OPA的使用並無任何限定, 只是音響用的找適合音響類的OPA, 至於何者優. 何者好聽是見仁見智的, 不妨採用IC座, 然後換換各種OPA試試, 筒中滋味自己感受一下

[skyboat]

負載若是呈電容性，例如約數百pF，Buffer 的加入可以讓有增益的前一級不必直接面對，避免負回授訊號顯得複雜。不過，通常我們都會"高估"後一級的真正需求，雖然一般的便宜 OP 已足以應付數KΩ的負荷。

反相放大架構就可以讓放大率調至低於１或"零"，負作用是負回授的深度與閉迴路頻寬也跟著起起伏伏。

※傳統的音量調節可利用 OP 電路的技巧加以變化，例如用單聯的 VR 同時控制兩聲道，就可不必擔心衰減量不一問題，以後一定要來玩玩看。

[TJJ]

請問skyboat兄:

何為電容性負載, 比如?

另外以OPA做同相或反向其增益均不可能為0最小為1

你可知0是代表有進無出

[TJJ]

補充一點:

若要為0則必須是減法器

[TJJ]

糾正:
反相放大其增益為負值, 並非最小都為1, 同相放大最小為1, 但二種方式其電壓增益Av均無法為0

[wensan]

請問skyboat兄:

何為電容性負載, 比如?

另外以OPA做同相或反向其增益均不可能為0最小為1

你可知0是代表有進無出

電容無所不在，像連接前級與後級的訊號線的電容量便是前級的電容性負載，
而後級的輸入電容也是前級的電容性負載，如下圖A-40後級的電路：


下圖為OP反相放大器的標準電路：

其增益為Rf與Ri的比值，
當Rf的阻值減少到零時，
Rf與Ri的比值為零，
則OP反相放大器的增益便為零！

[Dream_Reader]

各位大大您好:
是否可以動態改變OP的放大倍數, 而少掉一層音量VR
且聲音更完美?

Thanks, best regards.

去找Wolfson的WM8816, 可以達成你的願望.

[TJJ]

回應wensan兄:

旁路電容是針對特定的頻率做濾除, 並非完整的負載, 我所問的電容性負載是何種東西是屬電容性負載

增益為0是理想上, 但實際上是近似於0

電子學所教的模型為第一近似值, 但實際設計必須加入參數如h參數. z參數等為第二近似值, 如等效電路上所標示的就屬於第二近似值, 所以為了教學方便經常以第一近似值來做樣本教學, 這大概就是你常提起的理想值

[wensan]

糾正:
反相放大其增益為負值, 並非最小都為1, 同相放大最小為1, 但二種方式其電壓增益Av均無法為0

回應wensan兄:

旁路電容是針對特定的頻率做濾除, 並非完整的負載, 我所問的電容性負載是何種東西是屬電容性負載

增益為0是理想上, 但實際上是近似於0

電子學所教的模型為第一近似值, 但實際設計必須加入參數如h參數. z參數等為第二近似值, 如等效電路上所標示的就屬於第二近似值, 所以為了教學方便經常以第一近似值來做樣本教學, 這大概就是你常提起的理想值

您的說法前後有點自相矛盾！

當您說同相放大的增益最小為1時，
您是把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器，
不然，若OP的開環路增益為A，
則同相放大的增益最小為A/(A+1)，
A/(A+1)是小於1的，
只有把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器時，
A/(A+1)才趨近於1。
所以您說同相放大的增益最小為1也是理想上的！

通常我們在做電路分析計算時，
經常會把電子元件當成「理想元件」！
當您把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器，
說同相放大的增益最小為1的同時，
又如何能否定反相放大的增益最小為0！

[TJJ]

回應wensan兄:

為何一直說理想變壓器. 理想電容. 理想運算放大器等這些事實上不存在的東西, 這是DIY的討論, 是實做的東西

舉例來講: 以導體銅為例, 它還是存在著內阻, 所以才會去研究超導體, 大家玩訊號線是為什麼, 又為什麼網路通訊會捨棄導體改用光纖, 這種種的理由不是為了達到理想, 難道為了好玩

所以這是現實問題, 請正視它的存在

[wensan]

回應wensan兄:

為何一直說理想變壓器. 理想電容. 理想運算放大器等這些事實上不存在的東西, 這是DIY的討論, 是實做的東西

舉例來講: 以導體銅為例, 它還是存在著內阻, 所以才會去研究超導體, 大家玩訊號線是為什麼, 又為什麼網路通訊會捨棄導體改用光纖, 這種種的理由不是為了達到理想, 難道為了好玩

所以這是現實問題, 請正視它的存在

我是說：
當您說同相放大的增益最小為1的同時，
您已經把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器，
（注意！是您自己已經不知不覺把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器）
那麼您否定反相放大的增益最小為0就自相矛盾了！

您如果硬要說反相放大的增益最小為0是理想上的，實際上是近似於0，
那麼您就必須修正同相放大的增益最小為1是理想上的，實際上是略小於1。


把變壓器、電容當成理想變壓器、理想電容也是您，
我可是實際買變壓器實驗測試的喔！

[TJJ]

回應wensan兄:

電子學所教都是以近似值來做導論, 種種的理想都是模型, 但實際上呢?

我是實務派的, 對於理想始終抱著期待的角度, 你所提的理論是正確的, 但過於於理想論是不夠的, 有時必須依實際情況, 做些妥協, 我過往經驗告訴我, 從事設計總是在可以被接受及可以被忽略的情況下而得到結果, 原因是世界上並沒有十全十美理想元件被製造出來, 而可以達到理想的境界, 所以太強調理想就會不切實際

若wensan兄要玩這種不負責的遊戲, 也請拿出證據

[wensan]

回應wensan兄:

電子學所教都是以近似值來做導論, 種種的理想都是模型, 但實際上呢?

我是實務派的, 對於理想始終抱著期待的角度, 你所提的理論是正確的, 但過於於理想論是不夠的, 有時必須依實際情況, 做些妥協, 我過往經驗告訴我, 從事設計總是在可以被接受及可以被忽略的情況下而得到結果, 原因是世界上並沒有十全十美理想元件被製造出來, 而可以達到理想的境界, 所以太強調理想就會不切實際

若wensan兄要玩這種不負責的遊戲, 也請拿出證據

我是說：
當您說同相放大的增益最小為1的同時，
您自己已經不知不覺把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器而不自知，
實際上同相放大的增益最小值會略小於1！
因此，
您如果硬要說反相放大的增益最小為0是理想上的，實際上是近似於0，
那麼您就必須同時修正同相放大的增益最小為1是理想上的，實際上是略小於1。
在 同相放大時，把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器，
在 反相放大時，又不把OP當成開環路增益無限大的理想運算放大器，
這是自相矛盾的！

在做電路分析設計時，
是視設計者所需要的精確度去選擇要使用多精確的元件模型，
而且不論元件模型有多麼精確，
還是會有誤差存在，
只是誤差大小之別而已！

您不能指別人用理想元件分析電路是錯的，
自己卻不知不覺也在用理想元件在分析電路！

[ijaywu]

補充一點:
若要為0則必須是減法器

這時候理想減法器又跑出來了。不是務實派的嗎？

您如果硬要說反相放大的增益最小為0是理想上的，實際上是近似於0，
那麼您就必須修正同相放大的增益最小為1是理想上的，實際上是略小於1。

他這段針對的是你下面這句話；如果條件是如你所說「世界上沒有理想元件」，底下用粗體標出來的那句是錯的

另外以OPA做同相或反向其增益均不可能為0最小為1
你可知0是代表有進無出

因為這世界上沒有理想 op。
為什麼你說話就可以容許世界上有理想op，他說話就不能容許世界上有理想銅線？
我覺得，討論的時候線路就是線路，不要去牽拖說這線路裡的哪一條線其實不是一條線而是一根電阻。如果你要把元件的非理想性這種純粹physical domain的東西考慮進來，那線路圖就不應該這樣畫。否則誰知道你在討論什麼？

[TJJ]

同相放大是( 1 +AV )當中的1是固定常數, 若wensan. ijaywu兄認為不妥要推翻的話, 也請提出證據讓全世界的學家都知道

[Basagrove]

同相放大是( 1 +AV )當中的1是固定常數, 若wensan. ijaywu兄認為不妥要推翻的話, 也請提出證據讓全世界的學家都知道

同相放大是( 1 +AV )？

應該是A/(1+Aβ)
A是開迴路增益
β是迴授比例
Aβ是迴授量

當Aβ遠大於1時
增益約為1/β

當β近似1時
增益約為A/(1+A)

當A遠大於1，β近似1時
增益約等於A/A＝1

[wensan]

同相放大是( 1 +AV )當中的1是固定常數, 若wensan. ijaywu兄認為不妥要推翻的話, 也請提出證據讓全世界的學家都知道

[ijaywu]

同相放大是( 1 +AV )當中的1是固定常數, 若wensan. ijaywu兄認為不妥要推翻的話, 也請提出證據讓全世界的學家都知道

唉。天啊。
顯然你完全不知道我們在說什麼。

這樣說好了，也不用代什麼公式了。把這線路的open loop gain假設成10000代入，請算算看當feedback電阻為0的時候closed loop gain是多少。

[TJJ]

公式當中的1是導出的結果, 若二位不能接受, 硬是要推翻, 等同向世界上所有學家挑戰, 請恕小弟沒這本事, 就由二未做代表吧!

[TJJ]

小弟建議二位, 有空請多補充知識, 不要越錯越離譜

[wensan]

公式當中的1是導出的結果, 若二位不能接受, 硬是要推翻, 等同向世界上所有學家挑戰, 請恕小弟沒這本事, 就由二未做代表吧!

OP接成同相放大的電壓隨耦器電路時，
若OP的開環路增益為A，
則閉環路增益為A/(A+1)，
必須假設OP的開環路增益A趨近無限大，
才能推導出閉環路增益為1，
而OP同相輸入與反相輸入間「虛短路」的分析方法，
也是以假設OP的開環路增益趨近無限大為前提，
不然OP同相輸入與反相輸入間如果毫無電位差，
如何能有訊號放大輸出！
因此閉環路增益為1是把OP的開環路增益當成無限大所推導出的理論值，
實際值會略小於1！

其公式推導前面已貼出：
這裡再貼一次。

圖中，輸入為Vi，輸出為Vo，
OP同相輸入與反相輸入間的電位差為(Vi-Vo)，
若OP的開環路增益為A，
則(Vi-Vo)被OP放大A倍後，輸出等於Vo，
即得A(Vi-Vo)=Vo，
由此式可導出閉環路增益Vo/Vi為A/(A+1)。

[TJJ]

回應wensan兄:

我已經將教科書電子學第二冊當中同相放大器的計算式貼出, 若你要推翻是你的事, 只要想請你自己衡量一下, 不要讓自己的人格被批評到一文不值

[TJJ]

各位我又要糾正了, 是電子學第三冊

[wensan]

回應wensan兄:

我已經將教科書電子學第二冊當中同相放大器的計算式貼出, 若你要推翻是你的事, 只要想請你自己衡量一下, 不要讓自己的人格被批評到一文不值

電子學教科書推導OP接成同相放大的電壓隨耦器電路時，
若推導出閉環路增益為1，
一定是假設OP的開環路增益趨近無限大！

教科書中若沒有提這一點是教科書作者的疏忽，
並非本人的過錯，
您可以去跟教科書作者求證。