電路創意/小組 65b
我們來自計算機系統學院，索非亞技術大學。我們 65 組分為兩個小組。我們構成第二個小組 - 65b。以下是我們的名字
Svilen Peev, Tencho Petrov, Dimitar Shikov, Atanas Viyachki, Vladimir Konushliev, Galina Spasova, Silviya Karaivanova
什麼是電阻？它由幾個引數定義
- 電阻，單位歐姆 (Ω)
- 熱耗散，單位瓦特 (W)
- 製造公差 (%)
如何製作電阻？19 世紀初的電力實驗者使用高電阻成分的線圈或壓縮碳顆粒來製作用於他們實驗的電阻。
電阻的作用是什麼？在電子學中，當我們需要降低施加到電路的電壓時，我們使用電阻。
電阻如何工作？... Silviya Karaivanova
（嘗試解釋這種現象） Circuit-fantasist (討論) 2008 年 4 月 28 日 07:56 (UTC)
為了降低電壓，我們需要至少兩個電阻。讓我們討論兩種可能的情況。
R1 = 0。我們知道
R2 = ∞。（解釋...） Circuit-fantasist (討論) 2008 年 5 月 18 日 12:42 (UTC)
因此，我們可以最終得出結論，一個電阻無法降低電壓。
我們知道電阻將電流 IIN 轉換為與其成比例的電壓 VOUT。所以，
VR=R*IIN 且 VIN=R*IIN --> VR=VIN
電阻 R 充當簡單的電壓到電流轉換器。
可以使用兩個電阻來設定特定的電壓。例如，如果兩個電阻按如圖所示連線，並在兩端施加 10 伏的電壓，那麼如果兩個電阻的值相等，則中間連線點的電壓將為 5 伏。電壓在兩個電阻之間分配。
三端電阻分壓器有時也被稱為電位器。但是什麼是電位器？既然它是一個“儀表”，它測量什麼？ Circuit-fantasist (討論)
基本上，電位器用於改變電路中的電勢差。正如我們可能都瞭解的那樣，關於電位器有很多定義。其中一些是
1. 電位器是一個三端電阻，帶有滑動觸點，形成可調節的分壓器。
2. 電位器是一種測量直流電動勢的儀器
3. 電位器是一個三端電阻，第三端是一個可調節的中間端；用於調整收音機和電視機中的電壓
4. 一種控制流經電路的電流量的裝置，例如收音機上的音量開關。例如：音量控制通常是一個電位器。
5. 電位器是一種可變電阻器。它通常具有三個端子：兩個端部端子，整個電阻出現在這兩個端子之間；第三個端子是“滑動觸點”，當轉動軸時，滑動觸點會在電阻器上移動到不同的位置。...
可變電阻器如何工作？可變電阻器是一段連線到兩端的電阻材料（線、碳等）；滑動連線形成電流連線。兩個連線之間的電阻由兩個連線之間的電阻材料長度決定。滑塊越靠近末端，該末端和滑塊之間的電阻越低，反之亦然。
一個典型的例子是音訊裝置的音量控制 - 那裡電阻材料被包裹成一個不完整的圓圈，滑塊沿著電阻材料的弧形移動。
另請參見：分壓器
Silviya Karaivanova 和 Galina Spasova
<此處刪除了掃描內容>
Silviya，你從哪裡拿來的這些掃描內容？你不認為我們可能會與劍橋大學出版社產生問題嗎？Circuit-fantasist (討論) 15:21, 2008年5月11日 (UTC)
我們進行基於計算機的實驗需要什麼？首先，我們需要一臺計算機；之後，我們只需要將幾個作為模擬輸入的模數轉換器 (ADC) 和幾個作為模擬輸出的數模轉換器 (DAC) 連線到計算機，我們的簡單計算機系統 Microlab 就準備好了！當然，我們還需要一個由至少兩個電阻器組成的分壓器（或電位器）。Silviya Karaivanova
2008年3月25日星期二，10:30
2008年4月8日星期二，10:30 （摘自固態錄音機記錄的實驗室記錄） Circuit-fantasist 17:14, 2008年5月28日 (UTC)
我們從一般問題開始我們的實驗室：“什麼是恆流源？我們希望它做什麼？”恆流源如何工作？我們如何確定某個裝置是恆流源？我們如何製作恆流源？”簡單來說，我們必須形成關於恆流源的概念。
你從基礎的電力課程中學到了什麼關於恆流源的知識？這是恆流源的著名符號（見圖片）。如何才能很好地猜測它是一個恆流源？如果我給你一個（黑色）有兩個引線的盒子，並告訴你這是一個恆流源，你如何說服自己它確實是一個恆流源？Vladimir: 它會開始發熱... 你為什麼這麼認為？如果我們將兩條引線連線起來（短路 - 圖片上的情況一）會發生什麼？這對恆流源來說危險嗎（與電壓源相比）？Vladimir: 是的，是的... Atanas: 不，不是... 確實，如果我們將恆流源的兩條引線短路，這對恆流源來說沒有危險。由於恆流源是為給定電流設計的，因此它保持（限制）電流，從而保護自身。
那麼，也許相反的情況 - 開路（圖片上的情況三） - 會很危險，因為恆流源會嘗試透過與之前相同的電流。在這種情況下，恆流源被誤導了：它沒有看到開路；它“認為”那裡有東西連線。它只是“看到”沒有電流流過，並提高其內部電壓，以“希望”透過有害的“東西”流過電流。當然，恆流源無法透過開路透過任何電流，並達到最終（合規性）電壓；發生飽和甚至擊穿。因此，合規性電壓代表恆流源在努力產生所需電流時所能達到的最大電壓。
Atanas 曾經說過，如果我們將一個電阻器串聯連線到電壓源，那麼短路連線就不會有問題。好吧，讓我們放置一個電阻器；這樣我們就得到了最簡單的恆流源。為了具體起見，選擇電氣量的最喜歡的漂亮值：V = 10 V 和 R = 10 kΩ，以獲得 I = 1 mA。
理想負載。首先，在電路的輸出端進行短路連線。由於負載兩端沒有電壓降，因此所有輸入電壓 V 都施加到電阻器 R 上。因此，電流正好如歐姆定律所說
使用理想電流負載保持恆定電流
無源電壓到電流轉換器（電壓引起電流）
缺陷。這個簡單電路存在什麼問題？讓我們連線一個具有某些電阻的負載，看看會發生什麼。如我們所見，負載兩端出現電壓降，電流下降。
實際負載引入了一些電壓降 VL，這會影響激勵電壓 VIN。現在，並非所有輸入電壓都施加到電流設定電阻器 R 上，而只是電壓差 VIN - VL。換句話說，這裡的電壓差 VIN - VL 決定了電流 IOUT，而不是電壓 VIN。結果，電流下降
這個無源電路並不完美；它不能抵抗負載的“干預”，特別是如果負載變化的話。它是一個靜態的、固定的、不可適應的電路... 那麼我們該怎麼辦呢？
透過貶低負載保持恆定電流
無源電壓到電流轉換器（電壓控制恆流源）
運算放大器電路構建器（轉到此互動式 Flash 動畫的第二階段）
現在可能會出現什麼新想法？也許，我們會在網路上找到它？那麼讓我們在谷歌視窗中輸入“恆流源”。沒有人知道為什麼谷歌從大約 2,000,000 個頁面中選擇了關於恆流源的維基百科頁面，並將它放在第一位。好吧，開啟它看看恆流源的真相是什麼。唉！該頁面看起來很雜亂，我們在這裡所能看到的只是定義和特定的電路解決方案。沒有哲學；沒有展示基本思想... 在這些情況下，他們說，“只見樹木，不見森林”。哦，討論 頁面更有趣！甚至有人在這裡建議了頁面的新結構 - 首先揭示基本思想，然後展示特定的電路解決方案；那是 2006 年 6 月...
顯然，我們必須自己揭示真相；那麼讓我們開始推理。當我們連線負載時，問題出現了，更糟糕的是，如果我們開始改變其電阻。請注意，負載可能不僅僅是穩定的或變化的電阻器；它可能是一個正在充電的電容器、一個二極體（普通二極體、穩壓二極體、LED、基極發射極結等）甚至一個電壓源（例如，可充電電池）... 負載究竟是什麼並不重要；重要的是負載兩端出現電壓降，而這種電壓降會使事情變得複雜。
如果我們環顧四周，我們會發現世界上大多數事物都是可變的、適應的、動態的... 根據這一觀察結果，我們必須使我們的恆流源以某種方式對負載的“干預”做出反應，以抵抗其降低電流的嘗試。這意味著恆流源內部的某些東西必須改變，以便補償負載兩端令人困擾的電壓降。在這個簡單的電路中，什麼可以改變呢？
弗拉基米爾：我們可能會改變電壓... 是的，這是唯一可能的解決方案。弗拉基米爾建議，如果負載上的電壓降 VL 開始上升，那麼電流源的內部電壓 VVAR 也應該以相同的速度朝著相同的方向上升，從而使它們之間的差值 VR 保持恆定。這是第一個想法：具有跟隨內部電壓的動態電流源。這種“魔法”會持續多久呢？當然，直到 VVAR 最終達到正電源軌。在那之後，我們奇妙的“電壓動態”電流源就變成了一個普通的無源電流源。
你聽說過關於男爵·門肯豪森的傳說嗎？他用自己的靴子帶把自己從海里拉出來？我們的電路只是在電子學中實現門肯豪森的自舉思想的一種可能方式。
你還有其他想法嗎？當電壓降 VL 上升，導致電流降低時，這個簡單的電路中還有什麼可以改變？阿塔納斯：讓我們改變電阻 R... 好主意！電阻 R 是另一個可以改變以保持電流恆定的屬性。
事實上，我們必須使電流源改變其內部電阻，以便保持 R + RL 的恆定和；因此，電流 I = VREF/(R + RL) 將保持恆定。再次，這種“魔法”會持續多久？如果 RL 上升，R 會下降，直到最終變為零。在那之後，我們奇妙的“電阻動態”電流源就變成了一個普通的電流源。
由於電阻 R 具有保持恆定電流的特性，因此他們將其稱為電流穩定電阻。讓我們實現這個想法，因為它比上面考慮的動態電壓源的想法更簡單、更明顯。
哪個電子元件具有這種電流穩定的行為？學生：運算放大器... 不，不，它必須是一個更簡單的元件。請記住，在這個實驗室週期中，我們考慮的是二極體和電晶體電路；所以，它必須是一個二極體或一個電晶體。提示：一個具有電壓源的行為（更準確地說，是電壓穩定元件）；另一個具有電流源的行為（電流穩定元件）。那麼，這兩個中哪個表現為電流穩定元件？當然，是電晶體...
那麼，讓我們看看為什麼電晶體具有這種行為。你已經學習過關於半導體元件的課程；所以，你必須知道它是如何工作的。你還記得嗎？電晶體能做什麼？學生：...放大... 不，這聽起來可能很矛盾，但電晶體不會放大；它會衰減！電晶體唯一能做的就是改變其當前的電阻，從而消耗能量，並因此調節流過負載的電流或負載上的電壓降。
這是一個與負載 RL 和電源 VCC 串聯連線的 npn 型電晶體。它是一個三端元件（三極體），而二極體是一個二端元件。三極體對於我們的推理來說太複雜了：) 所以，我們將其分解為兩個二端部分：輸入基極-發射極部分和輸出集電極-發射極部分。它們各自都有一個 IV 特性；現在我們對集電極-發射極部分的輸出特性感興趣。為什麼他們稱其為“IV 特性”？因為我們可以用它做兩件事：在它兩端施加電壓並測量流過它的電流，或者讓電流流過它並測量它兩端的電壓降。此外，他們將這條曲線稱為輸出特性，因為它代表了電晶體輸出部分。它是什麼樣子的？讓我們以圖形方式展示電路的操作。
為此，我們必須疊加兩個特性——一個源特性，一個負載特性。首先，讓我們繪製此處充當電源的電壓源的 IV 特性。它是什麼？它是一條垂直線，其偏移量等於電壓源 VCC 的大小。然後，我們必須透過根據負載電阻 RL 將線向左傾斜來顯示負載的存在。所得曲線代表了一個具有電壓 VCC 和內部電阻 RL（他們將其稱為“負載線”）的真實電壓源的 IV 特性。之後，我們必須將電晶體的輸出特性繪製在同一個座標系中。交叉點被稱為工作點；它代表了電壓和電流的當前大小。
當我們改變負載時，負載線旋轉，工作點沿著電晶體的輸出特性水平移動。但這為什麼呢？它是如何做到這一點的？電晶體到底做了什麼才能達到這種效果？有人可以解釋一下嗎？讓我們試試。
當我們降低負載電阻時，負載線會直立起來；電晶體做相反的事情——它會增加其當前的集電極-發射極電阻 RCE（或只是 RT），以便保持總電路電阻恆定。我們可以用另一條從座標系原點開始的線來顯示 RT（訣竅是將當前電阻 RT 視為一個歐姆電阻）。因此，這條線將繞著原點旋轉並傾斜。結果，交叉點沿著一條新的幾乎水平的線移動——電晶體輸出特性。這條線是虛構的、不真實的、人為的，但我們只能看到這條線；它代表了電流穩定電阻的行為。
下面的文字由來自這個小組的學生撰寫
BJT 電晶體作為一個三條腿的生物，看起來很像一個燈開關（兩條腿用於輸入和輸出，一條腿用於開/關按鈕），它基本上就是這樣的——一個開關。但這個開關就像那些帶有旋轉旋鈕的精美燈開關，或者更精美的開關——帶有金屬“觸控板”，透過旋轉旋鈕或將手指放在金屬板上短時間，可以連續地設定不同的燈光強度。但與這些機械控制的開關不同，電晶體是一個電氣控制的開關——在這個方案中，輸出集電極-發射極（C-E）電流由輸入基極電流或基極電壓控制，哪個更適合我們。
所以這裡就有一個簡單想法——如果我們施加一個恆定的基極電壓，我們將設定一個恆定的 C-E 電流。當 C-E 電壓增加（例如，由於負載電阻 Rl 上的電壓降低）時，C-E 電阻也會增加（請記住，我們使用恆定的基極電壓將 C-E 電流設定為恆定）。那麼我們得到了什麼——一個動態變化的電阻，它保持恆定的電流流過。簡而言之——一個電流穩定電阻。這正是我們為了製造一個恆定電流源所需要的。
這種行為在下面的IV 圖中顯示。它們可以解釋為一種機制，其中I 線充當“固定軌道”，兩個“樞軸”——Rl 和Rt 線——交叉點A 在軌道上滑動。當我們降低負載（即Rl）時，點A 沿著Rl 線向下滑動，沿著Rt 線向上滑動，並沿著I 線向右滑動。這意味著電晶體電阻增加，因此整個電路的電阻保持相同，因此電流流保持相同。當我們做相反的事情時——猜猜會發生什麼——正好相反的事情發生；)
--V.konushliev (討論) 08:42, 19 May 2008 (UTC)
請仔細閱讀這個故事。IMO，這是我在網上見過的關於電晶體電路最奇特、最不可思議的故事！你對此有什麼想法？ Circuit-fantasist (討論) 05:55, 20 May 2008 (UTC)
乍一看很嚇人；) 但這裡沒有一個元件會咬人，每個元件都有其作用。
- 也許，看起來很嚇人，因為我們已經在這裡放置了最終的、完整的、完美的電路解決方案？也許，我們可以一步一步地構建它，在白板上捕捉每個圖紙，以顯示電路的演變？也許... Circuit-fantasist (討論) 05:37, 20 May 2008 (UTC)
在中間，用藍線包圍的是電路的“老闆”——變化的負載電阻Rl。正是他領導著這場音樂會，整個電路都是為他而建的——為了滿足他對恆定電流的需求和願望。老闆下方那個沒有名字的電阻是他的“保鏢”——以防某個好奇的人將“老闆電阻”的滑塊移動到最末端，並試圖透過電晶體短路電源。
藍線之外的所有東西都是 BJT 電流源本身——一整個團隊的元件為“老闆”工作。還有電路的“英雄”——主力軍——強大的雙極結型電晶體 (BJT)，它承擔著所有髒活累活（驢子的工作:)），以保持恆定電流。連線到它的基極的是它的“經理”（現代英雄需要有經理），變化的電阻（電位器）P，它本質上是一個變化的電壓分配器，並且透過基極電壓Vb 告訴電晶體該做什麼。在這種情況下——使用恆定的基極電壓，經理告訴它以恆定速率保持電流流過。“經理”也有一個“保鏢”——Rb，以防止有人玩弄電位器P 時發生短路。
然後是我們的觀察眼——電壓表 V2，用於觀察負載電阻（老闆）上的電壓降，另一個電壓表 V1，用於觀察電晶體集電極-發射極結上的電壓降，以及電流表，它讓我們偷窺電流流過。
最後，但並非最不重要的——電源 **VCC**，它讓整個電路活了過來 :) -- V.konushliev (討論) 2008年5月19日 13:22 (UTC)
到目前為止還算容易，但現在我們必須將電路具體化，安裝在原型印刷電路板上。有人會焊接嗎？如果可以，請幫忙！這裡有焊錫和烙鐵。我們如何焊接呢？看看這些連結：1，2。你也可以使用各種工具…
電晶體是封裝在金屬外殼中的NPN型。集電極連線到外殼；因此，你可以透過觸控外殼來測量集電極電壓。你可以使用電腦或外部電源為電路供電。你更喜歡哪種？如果你使用電腦電源，有兩個固定電壓（+12V 和 -12V）。也許，最好使用兩個可變的實驗室電源，因為我們可以透過改變電源電壓來激發我們的電晶體電流源。如果你願意，也可以使用單個電源…
出於教學目的，最好以與白板上繪製的電路圖類似的方式排列元件。例如，將負軌放在底部，正軌放在頂部；從左側驅動電晶體，從右側獲取輸出，等等。現在，讓我們拍一些照片…
我們應該連線什麼作為負載呢？讓我們連線一個可變的負載——這個10kΩ旋轉的“電位器”很適合我們。將它連線為電阻器（一個兩端可變的電阻）。順便說一下，為什麼滑片連線到一端？這種連線的目的是什麼？此外，因為它很容易被燒燬，請在電位器串聯連線一個保護電阻。
如何設定輸入電壓？如何用更高的電壓得到更低的電壓？當然，透過另一個由相同電源供電的電位器（這裡它連線為真正的電位器）。
首先，我們可以繪製並將電流回路疊加在電路圖上。然後，為了測量電流和電壓，我們必須連線電流表和電壓表。
我有一個同步演示的想法——我會在白板上“移動”輸入電位器的滑片；同時，你會在PCB上移動真實的滑片。一開始，輸入電壓為0V；因此，沒有基極電流流動。電晶體是“關閉的”。小心地提高輸入電壓，觀察輸入電晶體特性；想象一下，我們沿著它走:) 在某一時刻，電流將開始流過基極-發射極結，β倍更大的集電極電流將流過負載。
如果你走得太遠會發生什麼？電晶體將飽和。因此，我們必須停留在電晶體工作在放大區的中間區域。
構成我們電流源的元件是什麼？當然，除了負載本身以外的所有元件… 好吧，現在我們必須看看它是不是一個恆流源。如何判斷？我們必須干擾它，"激發"它，並觀察它對我們"干預"的反應。但是，讓我們給弗拉基米爾一個機會，讓他講述一下在實驗室裡發生了什麼（他非常擅長描述這些）。Circuit-fantasist (討論) 2008年5月27日 19:41 (UTC)
下面的文字由來自這個小組的學生撰寫
這裡的一切都基於歐姆定律
…我們觀察到V1和V2的變化，但電流表沒有變化。我們很高興：電流是恆定的:) 這是怎麼發生的？
當我們增加負載電阻Rl時，它的壓降也會增加，這可以在電壓表V2上看到（邏輯上很簡單——更大的電阻產生更大的壓降）。由於V2顯示了增加，V1相應地顯示了減少（它們的總和代表電源Vcc的電壓）。由於我們使電晶體充當一個電流穩定的電阻，它“感知”了C-E壓降的減小，並順從地減小了自身的電阻，因此電路分支中的總電阻保持不變。因此，電流也保持不變。
當我們減小負載電阻時，正好相反的情況發生（V2顯示減少，V1顯示增加，電晶體增加其電阻，總電阻保持不變，電流也保持不變）。
…我們觀察到相同的令人愉快的結果：電流表沒有變化，雖然V1和V2顯示了變化。我們再次感到高興：電流仍然是恆定的:)
這一次，電壓表V1和V2都顯示了壓降的增加，隨著電源電壓Vcc的增加。電晶體再次“感知”電壓降的變化，並增加其電阻。但是，如果電晶體的反應與上述情況相同，那麼如果Rl沒有變化，電流如何保持不變呢？區別在於，“管理者”告訴電晶體透過施加更大的基極-發射極電壓來增加其電阻（是真的嗎？Circuit-fantasist）。當然，這是因為“管理者”，作為簡單的分壓器，分擔了更大的電壓（Vcc），因此產生了更大的結果（Vbe）。最終，電路分支的總電阻增加到足以補償電源電壓Vcc的增加，並保持電流不變。
同樣地，對於相反的輸入（Vcc的減小），會觀察到相反的現象，但結果保持不變——恆定電流。BJT及其“團隊”做得很好:) --V.konushliev (討論) 2008年5月19日 15:11 (UTC)
- 弗拉基米爾，現在我意識到我在這個實驗中在某種程度上誤導了你。這個電路並不像看起來那樣正確。如果我們盡一切努力使輸入“管理者”保持恆定電壓，它會更加一致。在這裡，我們依賴於恆定電源；因此，我們不應該改變它的電壓。我們應該用另一個電源為電位器供電，或者用一個電壓穩定電路代替輸入電壓分壓電路（例如，在低電阻支路上連線一個二極體）。這將是著名的電流映象電路的序曲（參見 第66b組 和 第67b組）。請根據這些情況修改你的解釋。
- 弗拉基米爾，我有一個建議。你是否願意為最簡單的電晶體恆流源（不僅限於此）貢獻《電路想法》故事？你的寫作風格是獨一無二的；因此，你可以在一個單獨的頁面上講述你的生動故事，作為對這個著名電路的不同觀點。Circuit-fantasist (討論) 2008年5月20日 06:46 (UTC)
- 我會盡力貢獻一些頁面並幫助您，但這將在考試結束後進行 :) 這些天時間過得真快，不像我們討論的電路中的電流流動那樣 ;;) 上週我們談話時，您提到您將在同事面前的會議上展示您在將學生納入網路學習過程方面的經驗。 會議什麼時候舉行？ 因為我想給您傳送一封電子郵件，其中包含一些關於您教學風格的反饋，這些反饋可能會對您有所幫助（或相反），所以請告訴我截止日期。 --V.konushliev (討論) 09:29, 28 May 2008 (UTC)
- 嗨，弗拉基米爾！感謝您願意貢獻並給我如此寶貴的反饋，我需要它。坦白地說，我對你插入的驚訝，因為學期已經過去了，我的大多數學生（包括你:) 已經評級了。我從我的經驗中知道，作為一項規則，學生（即使是最好的學生）在透過考試後會對該科目失去興趣。但顯然你不是其中之一:)
- 您的評論聽起來很有趣，我渴望瞭解您將給我傳送什麼反饋；我現在只能猜測。至於關於“華夏公益教科書學生開放專案”的故事，你和你的同事和我一起在這個學期實現的，我已經開始討論兩個電路理念的故事
- 透過讓學生參與華夏公益教科書來激發學生的創造力 - 一個通用的故事，
- 讓索非亞技術大學的學生參與到華夏公益教科書《電路理念》中 - 一個具體的教師故事。
- 正如我已經告訴過你，我打算在COMPUTER SCIENCE' 2008會議上展示第二個故事的紙質版本，該會議將在2008年9月18-19日在希臘卡瓦拉舉行。我的想法很簡單 - 講述我是如何透過讓學生參與華夏公益教科書來讓學生進行推理的。在這方面，我有一個建議給你。
- 我們為什麼不（一個老師和一個學生）一起寫這篇論文呢？ 我將闡述我的老師的觀點，而你將展示你在網路實驗中進行的學生的觀點。我們可以在討論頁面上開始寫作和開發論文； 然後，我們可以使用這些草稿來建立主頁，最後是論文字身。 你覺得我的邀請怎麼樣？ 電子郵件或打電話給我，瞭解更多關於會議的資訊。此致，Circuit-fantasist (討論) 19:05, 28 May 2008 (UTC)
重新發明恆流源揭示了恆流源背後的哲學
理解簡單的BJT恆流源
2008年4月22日星期二，上午10:30
駕駛：保持恆定速度、方向、溫度、音量... 更多負反饋類比：學習、教學、保持室溫（體重、心理平衡...）恆溫器控制是使用負反饋的非常流行的例子。 當溫度達到某個值時，加熱（或冷卻）就會開啟/關閉，很快我們就會再次獲得我們想要的溫度（Tencho65）。 在所有這些情況下，我們都會盡一切努力實現我們的目標，朝著目標前進...
因此，最簡單的負反饋跟隨器僅包含三個元件：電源（能量）源 E、調節元件 R 和一個減法器 (-)。 負反饋將系統輸出（反轉）連線到系統輸入。 響應於某些“攻擊”系統的擾動，負反饋傾向於重新建立平衡。 我們已經可以繪製一個漂亮的框圖。 Tencho65
這個簡陋的裝置根據一個簡單的演算法執行：如果 X > Y，則增加 Y； 如果 X < Y，則減少 Y； 如果 X = Y，則什麼也不做。 因此，始終 X = Y。 因此，這是一個“主動複製”原理，該裝置是一個“主動跟隨器”。 這個“演算法”非常簡單，以至於沒有智力的簡陋裝置（管子、電晶體、運算放大器...）都可以執行它。
為什麼我們要以這種奇怪的方式製作跟隨器？ 這種“負反饋”方法的優點是什麼？
讓我們談談一下負反饋系統的核心元件 - 運算放大器（運放）。
輸入。接地的電壓源... 什麼是單端輸入？ 浮動電壓源... 什麼是差分輸入？ 我們為什麼需要差分輸入？ 輸入阻抗... 輸入電流是否流動？ 非反相輸入如何表現？ 反相輸入如何表現？ 我們可以將具有差分輸入的運算放大器用作具有單端（反相或非反相）輸入的運算放大器嗎？ 在這些情況下我們該怎麼辦？
輸出。 運算放大器輸出是如何產生的？ 什麼是互補推輓發射極跟隨器的概念？ 輸出電阻...
供電。 雙極（分壓）供電的概念（此處為 +12 V 和 -12 V）... 我們為什麼需要雙極供電？ 電流在哪裡流動？ 我們可以想象運算放大器的輸出部分包含兩個部分 - 正極和負極。 它們中的每一個在其輸出電壓具有相應的極性時工作。 順便說一句，是否可以使用僅一個（例如，正）電壓來供電運算放大器，並且同時獲得相反（負）輸出電壓？ 運算放大器輸出電壓是否可以超過供電電壓？ 也許，如果運算放大器內部有電容或電感微分電路，那將是可能的... 但是（現在）運算放大器僅包含電阻和有源元件:(
增益。典型值為 A > 200000。 似乎太高了。 我們能否設法利用所有這些增益？ 保持運算放大器處於有源區域的最大輸入電壓是多少（假設最大輸出電壓為 10 V）？ 我們可以將裸運算放大器用作放大器嗎？ 或者我們可以將它用作另一個有用的裝置，該裝置具有模擬輸入和離散輸出（在此處寫下它的名稱）？ 我們可以得出結論：如果我們將運算放大器用作放大器，則其輸入之間的電壓差為零。 但是，如果我們將其用作比較器，則輸入電壓可以是任何值。
傳遞特性。Microlab 可以幫助我們在螢幕上獲得這條曲線。 在此圖形表示中沒有時間； 只有輸入和輸出量。 我們可能會在這條曲線上識別出三個區域：負飽和（大）、有源區域（窄）和正飽和（大）。
概括。 運算放大器實際上做了什麼？ 一個可能的答案是：運算放大器將穩定的電源轉換為可變電壓源； 它充當電壓控制的電壓源。
現在，我們只需要將這個強大的概念從現實生活應用到電子學中。好的，讓我們開始吧。
VIN 將代表我們電氣跟隨器中的 X；相應地，VOUT 將代表 Y。但讓我們首先說服自己，構建這樣一個有源跟隨器而不是“無源”跟隨器的用途是什麼。
最簡單的電壓跟隨器是什麼？當然，一段導線可以充當一個簡單的電壓跟隨器。如果沒有任何負載（沒有電流流動），它可以完美工作。但是，如果我們在導線末端連線一個大負載（特別是如果它是一根細而長的導線），它仍然是一個跟隨器嗎？想象一下，如果負載和導線的電阻發生變化會發生什麼……例如，導線的長度可以變化……
無源電壓跟隨器的另一個令人討厭的問題是，_負載從輸入電壓源消耗能量_；因此，當負載時，電壓會下降。
並聯反相器做什麼？首先，我們使用電阻並聯放大器。我們使用此元件來比較 Uin 和 Uout 電壓。它是一個具有負反饋的系統。有兩個電阻用於比較電壓。如果 R1-R2=0，則 Uout =Uin，但如果 R1 不等於 R2，則放大器在其輸入端接收 Vin 和 Vout 之間的差值。並且，如果 Vin 為正，Vout 為負，則存在“虛擬地”。Uout/Uin=-R2/R1 --78.90.51.95 (討論) 15:36, 2008 年 5 月 19 日 (UTC)galina spasova
不，裸露的導線在所有情況下都不是完美的跟隨器；因此，構建一個有源負反饋跟隨器是值得的……讓我們看看來自第 65 組、第 66 組和第 67 組的學生如何使用具有差分輸入的運算放大器構建了這樣一個跟隨器。
首先，我們連線一個電源——一個電壓源 V 代表著來自框圖的電源 E。我們假設一個雙極性輸入電壓；因此，我們得到一個雙極性（分裂）電源。然後，我們連線一個充當調節元件 R 的運算放大器 OA。最後，我們需要一個電壓減法器來使運算放大器將其輸出電壓 VOUT 與輸入電壓 VIN 進行比較。什麼是最簡單的電壓減法器？當然，根據基爾霍夫電壓定律 (KVL)，這是裸露的迴路（一段導線）。換句話說，我們必須將兩個電壓源串聯並反向連線 (+ -，- +) 穿過迴路，以便減去它們的電壓。然後，我們必須切斷迴路並透過電壓差來饋送運算放大器輸入。
但這裡我們有一個大問題：我們的運算放大器沒有差分輸入；它有一個單端輸入。我們如何解決這個問題？
現在是時候記住我們在實驗室 2 中實驗室期間進行的著名的歐姆實驗。請參閱頁面末尾，我們在那裡發明瞭如此有用的並聯電壓疊加器（減法器）。歐里卡！我們可以將它用作我們反相電路中具有單端輸入的減法器！讓我們來做吧。
在實踐中，我們通常連線獨立的電阻；因此，我們獲得了反相放大器的經典電路圖。我們已經知道傳輸比是什麼
（請以一種人性化的方式進行！）
我們是人，不是電腦……這似乎很奇怪，但為了理解抽象的運算放大器在這個電路中到底做了什麼，我們必須將運算放大器視為一個“思維緩慢”的裝置，而不是一個快速、非慣性的、瞬時的裝置……從這個人的角度來看，運算放大器不斷地將其輸出電壓 VOUT 與輸入電壓 VIN 進行比較，並以正確的方向改變 VOUT，以便保持幾乎為零的差值 VOUT - VIN = 0。它所做的與我們在上面所有類比中所做的事情完全相同。
電流在這個電路中在哪裡流動？在兩種情況下用完整的迴路將它們繪製出來——在正輸入電壓和負輸入電壓下。請記住：_電流總是到達它離開的點_。另一個提示：_在兩種情況下（在正輸入電壓和負輸入電壓下）負載電流將流過不同的電源（相應地，流過正電壓源和負電壓源）_。同時想象一下運算放大器內部的互補輸出射極跟隨器：當運算放大器“想要”產生正電壓時，上方的 npn 電晶體將“吹出”輸出電流，而當運算放大器“想要”產生負電壓時，下方的 pnp 電晶體將“吸入”輸出電流。
現在讓我們使運算放大器的動作變得困難。我們如何幹擾它？
在此解釋所有負反饋系統克服各種干擾的獨特屬性……還要看看來自第 68 組的“魔術師”如何透過應用並聯 NFB 創造了近乎理想的元件。Circuit-fantasist (討論) 13:17, 2008 年 4 月 28 日 (UTC)
我們已經看到了運算放大器如何克服各種干擾。我們可以將它對干擾的反應用作輸出嗎？這是將反相器 (K = -1) 轉換為放大器 (K > -1) 所需的想法嗎？您在日常生活中見過這種現象嗎？