集成運放及其應(yīng)用電路

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1、6.2集成運放性能參數(shù)及對應(yīng)用電路的影響6.4集成電壓比較器*6.3高精度和高速寬帶集成運放6.1集成運放應(yīng)用電路的組成原理第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路6.1集成運放應(yīng)用電路的組成原理根據(jù)集成運放自身所處的工作狀態(tài)，運放應(yīng)用電路分：線性應(yīng)用電路和非線性應(yīng)用電路兩大類。線性應(yīng)用電路-+AZ1Zfvovs1vs2iZ1或Zf采用非線性器件(如三極管)，則可構(gòu)成對數(shù)、反對數(shù)、乘法、除法等運算電路。Z1或Zf采用線性器件(R、C)，則可構(gòu)成加、減、積分、微分等運算電路。組成：集成運放外加深度負反饋。因負反饋作用，使運放小信號工作，故運放處于線性狀態(tài)。第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路

2、非線性應(yīng)用電路-+AvOvIVREF組成特點：運放開環(huán)工作。由于開環(huán)工作時運放增益很大，因此較小的輸入電壓，即可使運放輸出進入非線區(qū)工作。例如電壓比較器。6.1.1集成運放理想化條件下兩條重要法則理想運放失調(diào)和漂移?0推論因則因則第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路說明：相當(dāng)于運放兩輸入端“虛短路”。虛短路不能理解為兩輸入端短接，只是(v–-v+)的值小到了可以忽略不計的程度。實際上，運放正是利用這個極其微小的差值進行電壓放大的。同樣，虛斷路不能理解為輸入端開路，只是輸入電流小到了可以忽略不計的程度。相當(dāng)于運放兩輸入端“虛斷路”。實際運放低頻工作時特性接近理想化，因此可利用“虛短、虛

3、斷”運算法則分析運放應(yīng)用電路。此時，電路輸出只與外部反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)有關(guān)，而不涉及運放內(nèi)部電路。第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路集成運放基本應(yīng)用電路反相放大器-+AR1Rf+-vsvoifi1類型：電壓并聯(lián)負反饋因則反相輸入端“虛地”。因則由圖輸出電壓表達式：輸入電阻輸出電阻因因深度電壓負反饋第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路同相放大器-+AR1Rf+-vsvoifi1類型：電壓串聯(lián)負反饋因則注：同相放大器不存在“虛地”。因由圖輸出電壓表達式：輸入電阻輸出電阻因深度電壓負反饋因則第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路同相跟隨器-+A+-vsvo由圖得因由于所以，同相跟隨器性能優(yōu)于射隨器。

4、歸納與推廣當(dāng)R1、Rf為線性電抗元件時，在復(fù)頻域內(nèi)：反相放大器同相放大器拉氏反變換得注：拉氏反變換時第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路加、減運算電路反相加法器6.1.2運算電路-+AR2Rf+-vs2voifi2R1i1+-vs1因則因i?0則即整理得說明：線性電路除可以采用“虛短、虛斷”概念外，還可采用疊加原理進行分析。令vs2=0則令vs1=0則例如第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路同相加法器-+AR2Rf+-vs1voR1+-vs2R3利用疊加原理：則減法器Rf-+AR3vs1voR2vs2R1令vs2=0，則令vs1=0，第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路積分和微分電路有源

5、積分器-+ARC+-vsvo方法一：利用運算法則則方法二：利用拉氏變換拉氏反變換得第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路有源微分器利用拉氏變換：拉氏反變換得-+ARC+-vsvo波形變換tvsO輸入方波積分輸出三角波votO微分輸出尖脈沖tvoO第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路對數(shù)、反對數(shù)變換器對數(shù)變換器-+AR+-vsvo利用運算法得：由于整理得缺點：vo受溫度影響大、動態(tài)范圍小。vs必須大于0。第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路改進型對數(shù)變換器VCC-+A1+-vsvo+-A2+-RLR3R4tvB2R2R5T1T2R1iC2iC1由圖由于(很小)則(T1、T2特性相同)利用R4

6、補償VT，改善溫度特性。vS大范圍變化時，vO變化很小。第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路反對數(shù)變換器利用運算法則得由于整理得缺點：vo受溫度影響大。vs必須小于0。-+AR+-vsvoT第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路乘、除法器vO1-+A1vXRXiXR1iXT1vO2-+A2vYRYiYR2iYT2-+A4T4iOvOR4iO-+A3R3vO3T3vZRZiZiZ因T1、T2、T3、T4構(gòu)成跨導(dǎo)線性環(huán)，則分析方法一：由圖整理得(實現(xiàn)乘、除運算)第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路vo1-+A1vXRXiXR1iXT1vo2-+A2vYRYiYR2iYT2-+A4T4iOvOR

7、4iO-+A3R3vo3T3vZRZiZiZ分析方法二：A1、A2、A3對數(shù)放大器A4反對數(shù)放大器第6章　集成運算放大器及其應(yīng)用電路6.1.3精密整流電路精密半波整流電路利用集成運放高差模增益與二極管單向?qū)щ娞匦裕瑯?gòu)成對微小幅值電壓進行整流的電路。vo-+AvIR1vo?R2RL+-D1D2vI=0時?vO?=0?D1?、D2??vO=0vI>0時?vO?<0?D1?、D2??vO=0vI<0時?vO?>0?D1?、D2??vO=-(R2/R1)vI工作原理：vOvI