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1、集成運(yùn)算放大器&電壓比較器&電壓跟隨器目錄1.集成運(yùn)算放大器基礎(chǔ)………………………………………………………………………22.基于理想運(yùn)放的分析………………………………………………………………………23.基礎(chǔ)運(yùn)放電路分析…………………………………………………………………………34.運(yùn)放的基礎(chǔ)應(yīng)用要求………………………………………………………………………45.電壓比較器…………………………………………………………………………………116.電壓跟隨器…………………………………………………………………………………1411.集成運(yùn)算
2、放大器基礎(chǔ)集成運(yùn)放有同向輸入端和反向輸入端，從外部看，集成運(yùn)放是一個(gè)雙端輸入，單端輸出，基友高差模放大倍數(shù)，高輸入電阻，低輸出電阻，能較好的抑制溫漂的差分放大電路。Uom同相輸入端Up+0UoUp-UnUn--Uom反相輸入端(a)符號(hào)（b）電壓傳輸特性集成運(yùn)放的輸出電壓Uo與輸入電壓（即同相輸入與反向輸入端之間的電位差）（Up-Un）之間的關(guān)系曲線被稱(chēng)為電壓傳輸特性。Uo=f（Up-Un）對(duì)于正負(fù)兩路電源供電的集成運(yùn)放，電壓的傳輸特性如圖（b），集成運(yùn)放包含線性區(qū)和非線性區(qū)兩部分，線性區(qū)，曲線的斜率為電壓放大系數(shù)，非線性
3、區(qū)，輸出電壓只有兩種可能，+Uom或-Uom。由于集成運(yùn)放放大的是差模信號(hào)，且沒(méi)有通過(guò)外電路引入反饋，故稱(chēng)電壓放大倍數(shù)為差模開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)，記做Aod，當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)Uo=Aod（Up-Un）2.基于理想運(yùn)放的分析利用集成運(yùn)放作為放大電路，可以引入各種組態(tài)的負(fù)反饋，在分析集由集成運(yùn)放組成的負(fù)反饋放大電路時(shí)，通常將其性能指標(biāo)理想化，看做一個(gè)理想運(yùn)放。理想運(yùn)放的性能指標(biāo)：1）開(kāi)環(huán)差模增益（放大倍數(shù)）Aod=∞。2）差模輸入電阻Rid=∞。3）其他設(shè)集成運(yùn)放的同相輸入端和方向輸入端電位分別是Up和Un，電流分別為Ip和I
4、n，當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)有Uo=Aod（Up-Un），因?yàn)锳od無(wú)窮大，要使Uo為有限值，則Up=Un，即虛短路，同時(shí)又因?yàn)槔硐脒\(yùn)放的輸入電阻為無(wú)窮大，所以兩個(gè)輸入段的電流也均為0，即Ip=In=0。稱(chēng)為虛斷路。綜述：分析由運(yùn)放組成的應(yīng)用電路時(shí)，基于理想運(yùn)放的兩個(gè)條件來(lái)分析：Up=Un和Ip=In=0。2引入負(fù)反饋：對(duì)于理想運(yùn)放，由于Aod=∞。因而即使兩個(gè)輸入端之間加微小電壓，輸出電壓都將超出線性范圍，輸出電壓不是+Uom就是-Uom。所以電路要引入負(fù)反饋，使凈輸入量趨于0，才能保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)I
5、n-NUnAIpUo+PUp運(yùn)放應(yīng)用電路分析基礎(chǔ)：Un=Up；In=Ip=0。3.基礎(chǔ)運(yùn)放電路分析基于運(yùn)放的應(yīng)用電路分析基礎(chǔ)，兩個(gè)理想運(yùn)放條件：Un=Up；In=Ip=0。1）電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路PUI+AUON-RLR2R1等效電路：UnR1NInR2UOI1If對(duì)于N點(diǎn)，利用電流守恒定律即輸入電流等于輸出電流來(lái)分析：If=I1+In其中If=（Uo-Un）/R2；I1=Un/R1基于理想運(yùn)放分析我們可知：Un=Up=UI；In=Ip=0；所以（Uo-UI）/R2=UI/R1；所以可得輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系：Uo=UI*
6、（R1+R2）/R12）電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路3RfRsNUs-AUOP+RL等效電路：UnRsInRfUOUsIsIfN對(duì)于N點(diǎn)，利用電流守恒定律即輸入電流等于輸出電流來(lái)分析：In=Is+If其中Is=（Us-Un）/Rs；If=（Uo-Un）/Rf；基于理想運(yùn)放分析我們可知：Un=Up=0；In=Ip=0；所以Us/Rs+U0/Rf=0所以可得輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系：Uo=-Us*Rf/Rs3）電流串聯(lián)負(fù)反饋電路4）電流并聯(lián)負(fù)反饋電路分析方法同上綜述：分析基于運(yùn)放的應(yīng)用電路，首先兩個(gè)理想運(yùn)放條件：Un=Up；In=Ip=
7、0。然后可以畫(huà)出反饋電路的等效電路，基于N點(diǎn)的電流守恒來(lái)經(jīng)行計(jì)算分析，最后得出輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系。4.運(yùn)放的基礎(chǔ)應(yīng)用要求1）運(yùn)放分析的兩個(gè)理想條件：Un=Up；In=Ip=0。2）將理想放大器條件下的電壓同相和反向放大電路畫(huà)出來(lái)，寫(xiě)出電壓傳遞公式①同相放大電路：輸入電壓Ui作用于運(yùn)放的同相輸入端輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系：Uo=UI*（R1+R2）/R14PUI+AUON-RLR2R1②反向放大電路：輸入電壓Ui作用于運(yùn)放的反相輸入端輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系：Uo=-Us*Rf/RsRfRsNUs-AUOP+RL3）實(shí)
8、際Op中，存在單電源供電和雙電源供電的產(chǎn)品，其使用條件有什么異同？雙電源供電運(yùn)放：供電電源+V和-V。單電源供電運(yùn)放：供電電源+V，地。差異：性能參數(shù)雙電源單電源供電電源限制大于10V時(shí)表現(xiàn)出色小于10V時(shí)表現(xiàn)出色小于10V時(shí)性能受限大于10V時(shí)性能受限輸出電壓范圍受限制大輸入電源范圍受限制大總動(dòng)態(tài)范圍
