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文档简介

第3章 集成运算放大器 n内容提要 n 集成运算放大器当外部接入不同的线性或非 线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵 活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方 面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、 对数等模拟运算电路。 n本章介绍了比例求和运算电路，积分与微分 电路，一阶有源滤波器，二阶有源低通滤波 器，二阶有源高通滤波器，二阶有源带通滤 波器，双T带阻滤波器电路，电压比较器、 对数器、指数器的电路结构与计算机仿真设 计方法。 n 本章的重点是掌握运算放大器电路的仿真 设计与分析方法。注意输入回路和负反馈回路 上元器件的变化对电路功能的影响。 3.1 比例求和运算电路 3.1.1 理想运算放大器的基本特性 n1. 理想运算放大器特性 n在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是 将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件 的运算放大器称为理想运放。 n（1）开环电压增益Aud= n（2）输入阻抗ri= n（3）输出阻抗ro=0 n（4）带宽fBW= n（5）失调与漂移均为零等。 n2. 理想运放在线性应用时的两个重要特性： n（1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式 nUOAud（U+U） n由于Aud=，而UO为有限值，因此，U+U 0。即U+U，称为“虚短”。 n（2）由于ri=，故流进运放两个输入端的电 流可视为零，即IIB0，称为“虚断”。这说明运 放对其前级吸取电流极小。 n上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本 原则，可简化运放电路的计算。 3.1.2 反相比例运算电路 n电路如图3.1.1所示。对于理想运放，该电路的 输出电压与输入电压之间的关系为： n为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在 同相输入端应接入平衡电阻R2R1 / RF。（ RF为图中RF，R1为图中R1） 图3.1.1 反相比例运算电路 3.1.3 反相加法电路 n 电路如图3.1.2所示，输出电压与输入电压 之间的关系为: nR3R1 / R2 / RF（RF为图中RF，R1为图中 R1,R2为图中R2, R3为图中R3） 图3.1.2 反相加法运算电路 3.1.4 同相比例运算电路 n 图3.1.3是同相比例运算电路，它的输出电 压与输入电压之间的关系为： n n R2R1 / RF 图3.1.3 同相比例运算电路 n 当R1时，UOUi，即得到如图3.1.4所 示的电压跟随器。图中R2RF，用以减小漂移 和起保护作用。一般RF取10K， RF太小起不 到保护作用，太大则影响跟随性。 图 3.1.4电压跟随器电路 3.1.5 减法运算电路
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