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文档简介

运算放大器基本应用电路运算放大器是一种高收益，高输入电阻，低输入电阻的多级直接耦合放大电路。其应用范围广泛。在线性应用方面，有各种基本运算电路及有源滤波电路等；在非线性应用方面，有比较电路，函数信号发生器，频率/电压变换电路等；在测量系统中，运算放大器被用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号；在控制系统中，运算放大器用来比较，放大，运算等。反相放大电路反相放大电路是一种比例运算电路，其输出电压和输入电压之间有着比例对应关系。比例运算电路包括三种基本形式：反相输入，同相输入及差分输入。反相放大电路如图5-1所示，输入电压VIN经过电阻R1加到运放的反相输入端。其同相输入端经电阻R2接地 ，输出电压经电阻R3接回到反相输入端。反相比例运算电路是电压并联负反馈，由于运放的开环差模增益很高，容易满足深负反馈的条件，故可以认为运放工作在线性区。可以利用理想运算放大器工作在线性区时“虚短”和“虚断”特点分析电路。图5-1 反相放大电路根据电路可以得出 （Ui-U）/R1=(U_-U0)/R3 （5-1）而因为“虚短”，U_=0，故得反相比例运算电路的闭环放大增益为 Avf=-（R3/R1） （5-2）故反相比例运算电路输出电压与输入电压的幅值成正比，但相位相反。但闭环放大增益为-1时，称为单位增益反相器。运算放大器的反相输入端和同相输入端实际上是迂回尿酸放大器的内部输入级中两个差分对管的基极。为了使得差动放大电路的参数保持对称，应使得两个差分对管对地电阻尽量保持一致，以免静态基流流过这两个电阻时，在运放输入端产生的附加的差分电压。在设计反相放大电路时，要根据实际情况选取对应的电阻阻值。当对放大器输入阻抗有要求时，应先确定R1在确定R3。当对放大器输入阻抗无要求是，则先确定R3在确定R1，选取原则是流过R3de电流要小于运放的最大输出电流，以保证运放电路处于正常工作状态。通常R3的阻值在几千欧至几百千欧。R2的选取则应先考虑运放在应用中两个输入端对地的等效阻抗等。图5-1中，在Proteus里面选择的是1LM6142运算放大器，R1=R=2K欧，R3=10K欧，VIN是SINE型的激励源，幅值为1V，频率为1KHz，运放的电源电路为+12V和-12V。得出的VIN与VOUT关系如图5-2所示，与理论值-(R3/R1)=-5一样。图5-2 反相放大电路仿真结果图5-3 反相放大电路仿真数据如图5-3所示： A调至1mV,占用2格，所以 A=1*2=2mV
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