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tags : 電子學
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###### 國立臺北大學資工系江宥旻

OPA (Operational Amplifier)
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OPA 晶片特性
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1. 可作為`線性無失真放大`，故稱線性IC
2. 可設計為各種`類比訊號的處理電路`，故稱類比IC
:::success
**Digital signal v.s. Analog signal**
Digital signal : 兩值信號
Analog signal : 多值信號
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晶片理想特性
1. 輸入阻抗$R_i = \infty \Omega \;(I_i = 0A)$
2. 輸出阻抗$R_o = 0 \; \Omega$
3. 開迴路電壓增益$A_{vo} = \infty$
4. 共模拒斥比$CMRR = \frac{A_d}{A_c} = \infty$
5. 頻寬$BW = \infty$
6. 轉動率$SR = \frac{\Delta V_o}{\Delta t}|_{max} = \infty \; V/ms$

:::info
**CMRR (Commom Mode Rejection Ration)**
> 差值放大器，兩輸入端抵擋共同雜訊之能力

差值放大器 $V_o = A_dV_d + A_cV_c = A_d[V_{(+)} - V_{(-)}] + A_c\frac{V_{(+)} + V_{(-)}}{2}$
> 因為理想OPA之$A_c = 0$ ，故$V_o = A_{VOL}[V_{(+)} - V_{(-)}]$
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負回授之OPA電路
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:::success
$Millman\;Thm.$

$V_m = \frac{各分支電流和}{各分支電阻倒數和}$
Note
+ 經電阻到單點電壓
+ 已知電流就用電流

> 以下解題皆使用Millman Therom
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基本負回授放大器電路
+ 電壓隨偶器 Voltage Follower
+ 反相放大器 Inverting Amplifier
+ 非反相放大器 Non-Inverting Amplifier

**Voltage Follower**
:::success
$V_{out} = V_{in}$
$Q$：為何不用一條導線代替？
$A$：因為理想OPA輸入之電阻無限大，所以不會有輸入電流，不會有電流就不會產生熱效應。
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**Inverting Amp**
:::success
$V_- = V_+$

$\frac{\frac{V_{in}}{R_{in}} + {\frac{V_{out}}{R_f}}}{\frac{1}{R_{in}} + \frac{1}{R_f}} = 0$

$\frac{V_{out}}{V_{in}} = -\frac{R_f}{R_{in}}$
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**Non-Inverting Amplifier**
:::success
$V_- = V_+(=V_{in})$

$\frac{\frac{V_{out}}{R_2}}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}} = V_{in}$

$\frac{V_{out}}{V_{in}} = 1 + \frac{R_2}{R_1}$
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**T-fb Amp**

**Inverting Summing Amplifier**

:::success
Millman Thm.
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**Non-Inverting Summing Amplifier**
:::success
Millman Thm.
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**Subtractor Amplifier**

:::success
若$\frac{R_2}{R_1} = \frac{R_4}{R_3} = n$時，$V_o = n(V_{I2} - V_{I1})$ by Millman Thm.
若不成比例$\Rightarrow$ by Millman Thm.
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**儀表放大器**
:::success
三個字！分壓
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