《模擬電子技術基礎》(第四版)

7.集成運放在模擬運算方面的應用理想運放工作在線性區(qū)理想運放1.“虛斷路”原則+iiui對于理想運放rid相當于兩輸入端之間短路uiiirid=對于理想運放u–u+相當于兩輸入端之間斷路uOii

0Aodui

0,rid,2.“虛短路”原則理想運放工作在線性區(qū)的分析依據(jù)+uo=ui–u–=uAod+uiuO++––工作在線性區(qū)理想運放工作在線性區(qū)的必要條件：必須引入深度負反饋。理想運放工作在線性區(qū)滿足虛短虛斷深度負反饋滿足虛短虛斷肯定有負反饋uiuoiiifRFR1R2=R1//RF1.比例運算電路虛斷虛短uiii=

—–R1uif

=

–—oRFii

=ifRF引入電壓并聯(lián)負反饋故有：

uo=

ui

RF

R11.反相比例運算電路若RF=R1，則uo=-ui該電路稱反相器R2平衡電阻共模輸入信號:減小失調(diào)電流的影響差模輸入信號?uiuoiiifRFR1R2虛短虛斷uii

=—iR1例:反相比例運算電路R3R4設:

RF>>R4

,求Auf解：R4R3R4+uo=–RF1if

=

ii由RF>>R4

,有：Auf

=

=

–R1RF(1+)R4R3ui

uouo'uo=R4R3R4+uo得'

uoif

=–RF'RFRR12uiuouf2.同相比例運算電路虛斷虛短故有：RF引入電壓串聯(lián)負反饋R2=R1//RF平衡電阻同相比例運算共模輸入信號:要求KCMR很大的運放uiuo同相跟隨器uo

=uiRF若RF=0，運算關系不變R2=RFu

=–(

+

+

)

ui2

oui1

ui3

RFRFRFR1R2R32.反相加法運算電路F1u

o3Pui1

ui3ui2

i1i2i3ifＲＲＲＲＲ2RP=R1//R2//R3//

RF3

減法運算電路應用疊加定理進行分析-

ui1

=

1+

ui2

uoRFR1R2

+

R3R3RFR1uoRFR1R2R3ui1ui2i11FouRRu'-=R2//R3=R1//RF設時設時運放工作在線性區(qū)應用舉例：試求uo與ui1,

ui2的關系

11ui121132212uof1uRRRRRRRi2f2uo11312o1f2i2f2ouRRuRRu--==

—–

?

—–

–

—uoui1

ui2

11RRRRRR

13

12f1f2f2求uo(ui1,ui2)的關系１ui1.積分運算電路CFuoＲＲ24積分和微分運算電路虛斷虛短uii

=——iR1iC

=iiiCuC

duCdt

CF

—–iC

=

uO=–uC可得=

–

——–uoR1CF１uidt∫只在輸入ui為正弦才成立永遠成立CF比耦合電容小3個數(shù)量級,比極間電容大CF在中頻起作用則:uiuott00t1t2Ui注意:uo

Uom設反相積分電路１uiCFuoＲＲ2虛斷虛短uii

=——iR1iC

=iiiCuC

uO=–uC可得若輸入ui為正弦信號=

–

——–uoR1CF１uidt∫uuOi

2.微分運算電路C1

duidtuo=

–

RF

C1

–—uouiＲＲF由于微分和積分互為逆運算，將電容與電阻位置對調(diào)即可。輸出與輸入的關系式為若輸入為方波則輸出波形為++--A1A2uiuouo1R1R1R3R32R2Ciii1i21.求ui,ii的關系２.求電路輸入阻抗表達式，說明該電路有何功能回轉(zhuǎn)器單電源運放（微型話筒前置放大器）C1,C2為耦合電容，求靜態(tài)輸出及交流放大倍數(shù)＋－+5VuＯuiC1C２＋－+5VUO＋－uoui＋－uouiR3R2R1R4C2C3求uo，ui的關系i1AB消掉uA,uBC2C3