请教：三运放放大电路仿真与理论计算不一致
大家好，请教一个关于三运放放大电路的问题。其中为了方便计算，其中所有的电阻都设为相同的阻值。
以multisim的电路图为例（图见下）。当R1=R3，R5=R4，R6=R7的情况下，则
Vout = （V2-V1）*（1+2*R1/R2）*R6/R5
所以，Vout = （V2-V1）*3
但是用multisim，proteus，TINA(德州仪器的软件)仿真的结果都不是如此。结果都是1.5倍。
不知道哪里出了问题。谢谢大家指教！
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_668286NXX6F1.jpg
(原文件名:multisim.jpg)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_668284BMMLGX.jpg
(原文件名:proteus.jpg)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_668285CFQ447.jpg
(原文件名:Tina90.jpg)
仿真文件下载：
点击此处下载 ourdev_668288KRR4SO.rar(文件大小:81K) (原文件名:三运放.rar) 粗略看，换双电源试试。 第一幅图里万用表在直流档./emotion/em030.gif 回复【1楼】mzbhy饼饼
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我查了下datasheet，选用的都是适合于单电源的放大器。因为实际也希望是单电源。 回复【2楼】blackhorse21夜驰风
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确实是直流挡。我考虑的是稳态的情况。 回复【楼主位】leonlhf
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哎，现在能静心下来学模电、搞模电的人越来越少了！
软件仿真OK的就不管，仿真有问题的也都不注重分析了！
三运放构成仪表运放能够正常工作是有前提条件的，即第一级的2个运放和第二级的1个运放都要求工作在：深度负反馈状态!
物理表现是：每个运放都工作在线性放大区,且反相端的电压无穷接近与正相端的电压(必须让“虚短”成立)！
【楼主的问题点】：第一级中给后面反相端提供信号的那个运放没有处于深度负反馈(实际处于比较输出状态)，虚短不成立了！
呵呵，那输出自然不符合理论预期了！！
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【基本问题】：
1.是什么阻碍了那个运放形成“虚短”？ （如果这个回答不出，说明模电学的确实不咋滴^_^）
2.为什么增益总是1.5？而不是1.2,1.8或其它的数字呢？ (如果这个回答不出，说明线性电路学的确实不咋滴^_^）
3.怎样改进才能让输出符合理论预期呢？ (如果你能回答出1、2，这个自然是小case！恭喜你，连克三关^_^)
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【引申问题】：
1.负反馈电路中，运放输出如何受运放开环增益Aol和反馈系数F影响的？
2.运放接成负反馈电路后，“虚短”一定会存在吗？
3.电路中，有哪些因素可以让原来负反馈电路的“虚短”被破坏？
我经常用后面的问题问前来应聘的人，到目前为止，还没有遇到一个能很好回答的人。
如果负反馈理论没学好、运放内部模型不清楚、实际应用经验不足的话，这些问题是不好给出答案的。
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哎呀，太罗嗦了，呵呵，楼主和各位观众见谅！
只是想说，学好模电，要注重分析问题和拓展问题！！
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上面问题的答案在 18楼 和 19楼
呵呵，19楼中在【引申问题】上又引申了新问题，大家有兴趣可以看看^_^
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真是谢谢您的详细的回答，说来惭愧我其实不是学电子的，是学机械的，为了应用只能硬着头皮上。
您提的那几个问题，我还是不太明白，能不能指一条有效的解决问题的方法呢？或者，告诉我该如何在这方面学习，有了方法，我以后遇到问题也能自己寻找方法。
还是谢谢了！ http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_668363TJP3UG.JPG
(原文件名:3运放.JPG)
3运放第一步：4节点分析。
从上到下，由虚短：节点2=2V，节点3=0V。
问题来了，你1、4节点间电压是运放3的差分输入。
节点3是0，而你单电源供电，节点4怎么也低不下去啊！
结论：换双电源。 你想单电源可以，动态点拉到2.5V。 回复【9楼】mzbhy饼饼
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谢谢饼饼，我在模拟中用了双电源，问题确实解决了。但是单电源还是不行。 回复【10楼】leonlhf
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单电源的话，两个差分输入上加个共模电压，同时保证第一级的两个输出不要超过电源正轨和负轨！！ 回复【10楼】leonlhf
单电源还是不行。
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单电源是可以的。
只是，因LM324不具有轨至轨的输入输出特性，故输入和输出的范围是受限的。
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(原文件名:单电源三运放.png) 回复【11楼】fishplj2000
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fish说得对啊，加了工模电压就正常了，而且第一级的两个输出不能超过电源正负极值。
不知道fish是否有空，解释下其中缘由呢？受益匪浅，十分感谢！ 回复【12楼】JQ_Lin
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那个，什么是“轨至轨的输入输出特性”呀？我初学，还望不吝赐教。 回复【5楼】fishplj2000
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回看fish提的6个问题，确实颇有见地，给人很大的启发。
如果fish有空能自问自答一下，就更功德无量啦！ 学习了 回复【5楼】fishplj2000
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求解答啊想了半天也没弄明白 【基本问题】：
1.是什么阻碍了那个运放形成“虚短”？
答：那个运放实际上很“憋屈”，虽然它很“帅”，不停的调整输出电压，让负相端趋向于正相端，奈何被电源负轨这个“花痴”给缠住了，只能被“定”在那无法调整输出，反馈进行到一半就“悲催”了！哎，可怜的“娃”，“空有一腔热血，奈何时运不济”。
2.为什么增益总是1.5？而不是1.2,1.8或其它的数字呢？
看图吧，清晰易懂，还不明白的话，可以撞豆腐了
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_44/ourdev_668619KC1ROH.JPG
(原文件名:三运放new.JPG)
3.怎样改进才能让输出符合理论预期呢？
答：给那个“很帅但很憋屈”运放提供“施展的舞台”，让它不要被正轨或负轨“这对姐妹花”迷住！
方法1.使用双电源；
方法2.加共模电压；
方法3.U1B上加一个直流电平V'(如1.5V)，然后把第二级R6的接地换成3V'(如4.5)；
上面三种方法都可以对输入的2V进行正确的3倍放大！当然了方法3中的V'不是随便选的，它要满足一定的约束，这个约束是什么，大家应该想明白了吧^_^ 【引申问题】：
1.负反馈电路中，运放输出如何受运放开环增益Aol和反馈系数F影响的？
答：大家回去翻翻康华光或者童诗白《模电》中的负反馈那章吧！
2.运放接成负反馈电路后，“虚短”一定会存在吗？
答：No，必须要满足一定的条件！
其实正相端和负相端始终是有压差的，没压差就不可能进行放大！
“虚短”的物理表现：压差<<输入信号；
用途：负相端的电压等于正相端的电压，可以简化理论计算
3.电路中，有哪些因素可以让原来负反馈电路的“虚短”被破坏？
答：1.反馈网络中相位延迟；
2.运放的输出电流能力；
3.运放的开环增益Aol；
4.反馈系数F
上述都可以让“负反馈”被破坏！当然啦，还有其他的~
那这四个是在什么样的特殊情况下破坏掉“虚短”的呢，大家可以思考下^_^
不明白的话，翻书吧 !明白了的话，那恭喜你了，你已经不是那种会考试的优秀学生了 回复【19楼】fishplj2000
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太感谢了分析的真透彻你对运放真的非常了解 我还有个问题就是上面的三运放的电路怎么走向呢？ 现在的电阻非常大 电流很小如果我把电阻换成小一点儿的值改变电路么运放的输入输出电流都应该很小 mark mark 打雷了明天看 mark 回复【19楼】fishplj2000
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fishplj2000大师很爱讲课。膜拜一下牛人。
什么时候能有你这样深入的见解。
虽然我看到图的时候，第一反应就是应该上双电源，但是自己却说不明白。
然后仔细看了电路，真的应该自打嘴巴，这应该都懂的。 回复【19楼】fishplj2000
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谢谢fish啊，对这个问题有了深入的了解。我会好好去补补模电的课的。 问题都搞明白了，谢谢大家啦。这论坛的牛人真多啊，好心人也多。哈哈！ mark MARK mark 做个记号先 很明显U1B并未工作在负反馈状态，因为如果要工作到负反馈状态，输出电压必须为负电压，但是运放负端电源电压仅为0V。 mark 一边看《基于运算放大器的电路设计》，一边来看看坛子里的问题与高手解答，确实获益不少
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