3.4集成運算放大器的應(yīng)用

退出3.4

集成運算放大器的應(yīng)用主要要求：

掌握集成運放的分析方法掌握基本運算電路的組成及特性退出3.4.1

理想集成運放及其分析方法在分析集成運放組成的各種電路時，將實際運放作為理想運放來處理。集成運放有兩種工作狀態(tài)：線性與非線性。1.理想集成運算放大器開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod=∞輸入電阻rid=∞輸出電阻ro=0共模抑制比KCMR=∞失調(diào)電壓、失調(diào)電流及它們的溫漂均為0帶寬fh=∞退出2.集成運放的線性區(qū)與非線性區(qū)（1）線性區(qū)為了使運放工作在線性區(qū)，集成運放外圍都接有深度負(fù)反饋，以減小其凈輸入電壓，從而使其輸出電壓不超出線性范圍。有兩條基本結(jié)論：稱之為“虛短”現(xiàn)象，即同相端“+”與反相端“–”電位相同，但并非真正短路，即兩端之間無電流導(dǎo)通。稱之為“虛斷”現(xiàn)象，即同相端“+”與反相端“–”輸入趨于零，但并非真正斷路，即兩端之間可能無壓差。退出（2）非線性區(qū)由于開環(huán)增益Aod很大，當(dāng)集成運放處于開環(huán)狀態(tài)或接有正反饋時，只要有差模輸入，哪怕很微小都使輸出立即達(dá)到正向飽和電壓Uom或負(fù)向飽和電壓–Uom，數(shù)值上接近正、負(fù)電源電壓。也有兩條基本結(jié)論：退出3.4.2

基本運算電路1.比例運算（1）反相比例運算運算電路退出運算電路當(dāng)Rf=R1=R時，Auf=?1，這種電路成為反相器。R2電阻是為了保持運放輸入級差放的靜態(tài)平衡而設(shè)置的。靜態(tài)下輸入輸出都為零，R1與Rf相當(dāng)于并聯(lián)接地，而R2=R1//Rf時電路平衡。故稱作“平衡電阻”。退出（2）同相比例運算R2電阻是平衡電阻，R2=R1//Rf。運算電路當(dāng)Rf=0或R1=∞時，Auf=1，這種電路稱為電壓跟隨器(集成電壓跟隨器)退出2.加法、減法運算（1）反相加法運算運算電路電流通路“-”端0V，虛地當(dāng)Rf=R1=R2=R3=R時解法一退出電流通路“-”端0V，虛地解法二由疊加定理，設(shè)只有uI1輸入同理，設(shè)只uI2、uI3輸入時所以當(dāng)uI1、uI2、uI3均存在時注意：疊加定理必須在線性狀態(tài)下才適用，即集成運放在外接負(fù)反饋條件下，才能用疊加定理分析法，在非線性狀態(tài)下疊加定理不成立！退出（2）同相加法運算運算電路電流通路虛短，兩點電位相同由iI＋＝0有式中R＝R2//R3//R4u-u+退出（3）減法運算差分輸入放大器電流通路u+u-整理可得當(dāng)R1＝R2，R3＝Rf時又當(dāng)R1＝Rf時，有上述結(jié)論也可利用疊加定理來導(dǎo)出。退出3.4.3信號處理電路1.濾波器濾波器是一種能使部分頻率的信號順利通過而其他頻率的信號受到很大衰減的裝置，在信息處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等方面廣泛應(yīng)用。退出一階低通濾波器的幅頻特性低頻通過高頻衰減（1）低通濾波器低通濾波器是指低頻信號能通過而高頻信號不能通過的濾波器。退出為了提高濾波效果，可以再加上一節(jié)RC網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成二階低通電路。這樣高頻信號衰減速度更快，為-40dB/十倍頻程。運算電路圖幅頻特性引入反饋，加強高頻段衰減程度退出（2）高通濾波器低通濾波器即是高頻信號能通過而低頻信號不能通過的濾波器。將低通濾波器中起濾波作用的電阻、電容互換，即成為高通。運算電路圖幅頻特性高頻通過低頻衰減退出本章小結(jié)本章的主要內(nèi)容是在基礎(chǔ)放大模塊層面之上的級間問題。集成運放則又上到集成芯片層級，是實際應(yīng)用性的電路。正負(fù)交流直流電壓電流串聯(lián)并聯(lián)瞬時極性法反饋元件法輸出短路法疊加點接地法負(fù)反饋的分類及判斷方法退出負(fù)反饋的作用減小整體增益，但提高增益穩(wěn)定性拓展通頻帶，頻率特性改善減少非線性失真電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，減小輸出電阻；電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，增大輸出電阻；串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻；并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。退出差分式放大器的特點：抑制共模分量