3.4集成运算放大器的应用

退出3.4

集成运算放大器的应用主要要求：

掌握集成运放的分析方法掌握基本运算电路的组成及特性退出3.4.1

理想集成运放及其分析方法在分析集成运放组成的各种电路时，将实际运放作为理想运放来处理。集成运放有两种工作状态：线性与非线性。1.理想集成运算放大器开环差模电压放大倍数Aod=∞输入电阻rid=∞输出电阻ro=0共模抑制比KCMR=∞失调电压、失调电流及它们的温漂均为0带宽fh=∞退出2.集成运放的线性区与非线性区（1）线性区为了使运放工作在线性区，集成运放外围都接有深度负反馈，以减小其净输入电压，从而使其输出电压不超出线性范围。有两条基本结论：称之为“虚短”现象，即同相端“+”与反相端“–”电位相同，但并非真正短路，即两端之间无电流导通。称之为“虚断”现象，即同相端“+”与反相端“–”输入趋于零，但并非真正断路，即两端之间可能无压差。退出（2）非线性区由于开环增益Aod很大，当集成运放处于开环状态或接有正反馈时，只要有差模输入，哪怕很微小都使输出立即达到正向饱和电压Uom或负向饱和电压–Uom，数值上接近正、负电源电压。也有两条基本结论：退出3.4.2

基本运算电路1.比例运算（1）反相比例运算运算电路退出运算电路当Rf=R1=R时，Auf=−1，这种电路成为反相器。R2电阻是为了保持运放输入级差放的静态平衡而设置的。静态下输入输出都为零，R1与Rf相当于并联接地，而R2=R1//Rf时电路平衡。故称作“平衡电阻”。退出（2）同相比例运算R2电阻是平衡电阻，R2=R1//Rf。运算电路当Rf=0或R1=∞时，Auf=1，这种电路称为电压跟随器(集成电压跟随器)退出2.加法、减法运算（1）反相加法运算运算电路电流通路“-”端0V，虚地当Rf=R1=R2=R3=R时解法一退出电流通路“-”端0V，虚地解法二由叠加定理，设只有uI1输入同理，设只uI2、uI3输入时所以当uI1、uI2、uI3均存在时注意：叠加定理必须在线性状态下才适用，即集成运放在外接负反馈条件下，才能用叠加定理分析法，在非线性状态下叠加定理不成立！退出（2）同相加法运算运算电路电流通路虚短，两点电位相同由iI＋＝0有式中R＝R2//R3//R4u-u+退出（3）减法运算差分输入放大器电流通路u+u-整理可得当R1＝R2，R3＝Rf时又当R1＝Rf时，有上述结论也可利用叠加定理来导出。退出3.4.3信号处理电路1.滤波器滤波器是一种能使部分频率的信号顺利通过而其他频率的信号受到很大衰减的装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等方面广泛应用。退出一阶低通滤波器的幅频特性低频通过高频衰减（1）低通滤波器低通滤波器是指低频信号能通过而高频信号不能通过的滤波器。退出为了提高滤波效果，可以再加上一节RC网络，构成二阶低通电路。这样高频信号衰减速度更快，为-40dB/十倍频程。运算电路图幅频特性引入反馈，加强高频段衰减程度退出（2）高通滤波器低通滤波器即是高频信号能通过而低频信号不能通过的滤波器。将低通滤波器中起滤波作用的电阻、电容互换，即成为高通。运算电路图幅频特性高频通过低频衰减退出本章小结本章的主要内容是在基础放大模块层面之上的级间问题。集成运放则又上到集成芯片层级，是实际应用性的电路。正负交流直流电压电流串联并联瞬时极性法反馈元件法输出短路法叠加点接地法负反馈的分类及判断方法退出负反馈的作用减小整体增益，但提高增益稳定性拓展通频带，频率特性改善减少非线性失真电压负反馈稳定输出电压，减小输出电阻；电流负反馈稳定输出电流，增大输出电阻；串联负反馈增大输入电阻；并联负反馈减小输入电阻。退出差分式放大器的特点：抑制共模分量