反相比例電路

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1、6.1.1反相比例電路6.1.2同相比例電路本節(jié)內(nèi)容1集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）是一種理想的增益器件。為了分析方便，把集成運(yùn)放電路均視為理想器件，應(yīng)滿足：（1）開(kāi)環(huán)電壓增益Au=?（2）輸入電阻Ri=?，輸出電阻Ro=0（3）開(kāi)環(huán)帶寬BW=?（4）同相輸入端端壓與反相輸入端端電壓UP=UN時(shí)，輸出電壓Uo=0，無(wú)溫漂。因此，對(duì)于工作在線性區(qū)的理想運(yùn)算放大器應(yīng)滿足“虛短”：即UP=UN；“虛斷”：即iP=iN=0本章討論的即是上述“虛短、”“虛斷”四字法則的靈活應(yīng)用。2將輸入信號(hào)按比例放大的電路，

2、稱為比例運(yùn)算電路。比例電路是實(shí)現(xiàn)輸出電壓Uo與輸入電壓Ui，成一定比例關(guān)系的運(yùn)算電路。一般表達(dá)式為：其中k為比例系數(shù)。根據(jù)輸入信號(hào)的不同接法，比例電路有三種基本形式：反相輸入、同相輸入和差動(dòng)輸入。36.1.1反相比例電路1、反相比例電路組成電路的反饋組態(tài)是：電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路的反饋網(wǎng)絡(luò)：如圖所示反向比例運(yùn)算電路的組成下圖所示。由圖可見(jiàn)，輸入電壓ui通過(guò)電阻R1加在運(yùn)放的反向輸入端。Rf是溝通輸出和輸入的通道。圖6－1反相比例運(yùn)算電路4（1）運(yùn)放兩個(gè)輸入端電壓相等并等于0，故沒(méi)有共模輸入信號(hào)，這樣對(duì)運(yùn)

3、放的共模抑制比沒(méi)有特殊要求。（2）uN=uP，而uP=0，反相端R1沒(méi)有真正接地，故稱“虛地”點(diǎn)。（3）電路在深度負(fù)反饋條件下，電路的輸入電阻為R1，輸出電阻近似為零。因反向比例運(yùn)算電路帶有負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，所以，集成運(yùn)放工作在線性工作區(qū)。利用“虛斷”和“虛短”的概念可分析輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系。反相比例電路的特點(diǎn)：52、反相比例電路電壓放大倍數(shù)由虛斷得：I+=I?=0及If=I1，U+=I+R0=0(V)由虛短可知：U?=U+=0(V)，即“虛地”6T形網(wǎng)絡(luò)反向比例運(yùn)算電路中的平衡電阻為：如果要求放大

4、倍數(shù)100，R1=R2=R4=100k?，則：R3=1.01k?3、反相比例電路特例——T形網(wǎng)絡(luò)反向比例運(yùn)算電路T形網(wǎng)絡(luò)反向比例運(yùn)算放大器：將反向比例運(yùn)算放大器電路中的電阻Rf被R2、R3和R4電阻所組成的T形網(wǎng)絡(luò)替代。7T形網(wǎng)絡(luò)反向比例運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)：當(dāng)R3=∞時(shí)，該式與的結(jié)論相同。T形網(wǎng)絡(luò)電路的輸入電阻也是R1，但引入R3以后，使電路的反饋系數(shù)減小，電壓放大倍數(shù)增加，用較小的反饋電阻，可以得到較大的電壓放大倍數(shù)。6.1.2同相比例電路1、同相比例電路電路組成電路的反饋網(wǎng)絡(luò)：如圖所示輸入電壓

5、ui通過(guò)電阻RP加在運(yùn)放的同向輸入端。Rf是溝通輸出和輸入的通道。根據(jù)虛短的概念有：9同相比例電路的特點(diǎn)：（1）輸入電阻高；（2）由于，電路的共模輸入信號(hào)高，因此集成運(yùn)放的共模抑制比要求高。同向比例運(yùn)算放大器是屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。利用“虛斷”和“虛短”的概念可分析輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系。根據(jù)“虛斷”的概念可得：根據(jù)“虛短”的概念可得：根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式可得：2、同相比例電路電壓放大倍數(shù)10式中的P為串聯(lián)電路的分壓比，所以該電路的電壓放大倍數(shù)為：兩種形式的同向運(yùn)算電路，電壓放大倍數(shù)的公式

6、僅相差一個(gè)分壓比P。3、改進(jìn)型同相比例電路為了電路的對(duì)稱性和平衡電阻的調(diào)試方便，同向比例運(yùn)算放大器通常還接成如下圖所示的形式。因該電路的u+為：11根據(jù)式：可得：上式說(shuō)明上圖所示電路的電壓放大倍數(shù)等于1，輸出電壓隨著輸入電壓的變化而變化，具有這種特征的電路稱為電壓跟隨器。4、同相比例電路特例——電壓跟隨器電壓跟隨器是同相比例運(yùn)算的特例。假如對(duì)普通的同相比例電路，令Rf=0（或R1=∞），則電路變成如下圖所示的形式。12如下圖所示的同向比例運(yùn)算電路，已知Au=10，且R1=R2。（1）求R3和R4與R

7、1的關(guān)系。（2）當(dāng)輸入電壓ui=2mV時(shí)，R1的接地點(diǎn)因虛焊而開(kāi)路，求輸出電壓uo的值?！冀狻礁鶕?jù)：式可得：已知R1=R2，故R3=R4。將結(jié)果代入式：可得：R3=R4=10R1例題113當(dāng)R1的接地點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，相當(dāng)于式中的R1=∞，電路變成電壓跟隨器。根據(jù)電壓跟隨器輸出電壓與輸入電壓相等的特征可得：14〖解〗該運(yùn)算電路由兩級(jí)運(yùn)算電路組成，第一個(gè)運(yùn)放A1組成同向比例運(yùn)算放大器，第二級(jí)A2組成反向比例運(yùn)算放大器，根據(jù)多級(jí)放大器電壓放大倍數(shù)的公式可得：如下圖所示的比例運(yùn)算電路，已知Au=-33，且R1=1

8、0k?，R2=R4=100k?。求R5和R6的阻值。例題215根據(jù)RP=RN的關(guān)系可得R6的值為：〖解〗電壓放大被多數(shù)為：R5=300k?R6=R4//R5=75k?1617