理想集成运放的应用

1、第6章理想集成运放的应用模拟电子技术模拟电子技术第6章 理想集成运放的应用 范立南范立南 恩莉恩莉 代红艳代红艳 李雪飞李雪飞中国水利水电出版社中国水利水电出版社第6章理想集成运放的应用第第6章章 理想集成运放的应用理想集成运放的应用6.1 理想运算放大器理想运算放大器6.2 基本运算电路基本运算电路6.3 积分运算电路和微分运算电路积分运算电路和微分运算电路6.4 对数运算和反对数运算对数运算和反对数运算6.5 模拟乘法器及其应用模拟乘法器及其应用第6章理想集成运放的应用 6. 理想运算放大器理想运算放大器6.1.1 理想运放的性能指标理想运放的性能指标第6章理想集成运放的应用6.1.2 理

2、想运放的工作区域理想运放的工作区域1理想运放的线性工作区理想运放的线性工作区集成运放工作在线性区时，输出电压应与输入差模电压成线集成运放工作在线性区时，输出电压应与输入差模电压成线性关系，即：性关系，即：对理想运放对理想运放Aod=，UP=UN，又称两个输入端为又称两个输入端为“虚短虚短”，当当同相端同相端UP=0时，称反相端时，称反相端“虚地虚地”(UN=0)，但不是真正接地。，但不是真正接地。因为理想运放的输入电阻为无穷大，故两输入端的输入电流因为理想运放的输入电阻为无穷大，故两输入端的输入电流很小（很小（nA级），近似为零，即级），近似为零，即IP=IN =0，又称两输入端，又称两输入端

3、“虚虚断断”，但不是真正断路。，但不是真正断路。第6章理想集成运放的应用若集成运放处于开环（未引入负反馈）或引入了正反馈，则若集成运放处于开环（未引入负反馈）或引入了正反馈，则表明集成运放工作在非线性区，没有虚短的概念，仍有表明集成运放工作在非线性区，没有虚短的概念，仍有 “虚虚断断”的概念，如图所示。的概念，如图所示。第6章理想集成运放的应用 6.2 基本运算电路基本运算电路 6.2.1 比例运算电路比例运算电路1反相比例电路反相比例电路1OfiRuuR 第6章理想集成运放的应用第6章理想集成运放的应用2同相比例运算电路同相比例运算电路同相比例运算电路如图所示，即将反相比例运算电路中的输同相

4、比例运算电路如图所示，即将反相比例运算电路中的输入端与接地端互换，就可得到同相比例运算电路。入端与接地端互换，就可得到同相比例运算电路。21(1)oiRuuR第6章理想集成运放的应用6.2.2 求和运算电路求和运算电路1反相求和运算电路反相求和运算电路123123()fffoRRRuuuuRRR 第6章理想集成运放的应用2同相求和运算电路同相求和运算电路3121233121231234(1)(1)()1111ffopuuuRRRRRuuuuRRRRRRRRRR第6章理想集成运放的应用6.2.3 加减运算电路加减运算电路单个集成运放构成的加减运算电路单个集成运放构成的加减运算电路 ：341212

5、3412()iiiiOOOfuuuuuuuRRRRR第6章理想集成运放的应用反相求和实现加减运算：反相求和实现加减运算：第6章理想集成运放的应用同相输入实现加减运算同相输入实现加减运算 ：第6章理想集成运放的应用第6章理想集成运放的应用 6.3 积分运算电路和微分运算电路积分运算电路和微分运算电路 6.3.1 积分运算电路积分运算电路将比例运算的反馈电阻换成将比例运算的反馈电阻换成C，则构成积分电路，则构成积分电路 ：2111()( )Oiouu ttu tRC 第6章理想集成运放的应用利用积分运算可实现波形变换，如图所示。利用积分运算可实现波形变换，如图所示。第6章理想集成运放的应用6.3.

6、2 微分运算电路微分运算电路1基本微分运算电路基本微分运算电路将积分电路中的将积分电路中的R与与C的位置互换，就得到了基本微分运算的位置互换，就得到了基本微分运算电路，如图所示。电路，如图所示。 iOduuRCdt 第6章理想集成运放的应用2实用微分电路实用微分电路第6章理想集成运放的应用第6章理想集成运放的应用第6章理想集成运放的应用 6.4 对数运算和反对数运算对数运算和反对数运算 6.4.1 对数运算电路对数运算电路将二极管接在反馈回路中，形成对数运算电路。如图所示将二极管接在反馈回路中，形成对数运算电路。如图所示 ：RIuUuuSiTDoln第6章理想集成运放的应用采用二极管的对数运算

7、电路采用二极管的对数运算电路 ：第6章理想集成运放的应用采用三极管的对数运算电路：采用三极管的对数运算电路：第6章理想集成运放的应用利用对管补偿利用对管补偿IS 的对数运算电路的对数运算电路 ：第6章理想集成运放的应用6.4.2 指数运算电路指数运算电路指数运算与对数运算互为逆运算，将对数运算电路中的电阻指数运算与对数运算互为逆运算，将对数运算电路中的电阻与三极管互换，就可得指数运算电路。如图所示。与三极管互换，就可得指数运算电路。如图所示。ReIRiuTiUuSRo第6章理想集成运放的应用6.4.3 乘法运算电路和除法运算电路乘法运算电路和除法运算电路利用对数和指数运算电路实现乘法运算电路和

8、除法运算电利用对数和指数运算电路实现乘法运算电路和除法运算电路。其电路如图所示。路。其电路如图所示。RIuuIuSiiUuST2103Re0第6章理想集成运放的应用6.5 模拟乘法器及其应用模拟乘法器及其应用6.5.1 模拟乘法器简介模拟乘法器简介模拟乘法器的输入端、输出端均对模拟乘法器的输入端、输出端均对“地地”而言，其符号及等而言，其符号及等效效电路如图所示电路如图所示 ：第6章理想集成运放的应用6.5.2 模拟乘法器的应用模拟乘法器的应用1乘方运算电路乘方运算电路第6章理想集成运放的应用2开方运算电路开方运算电路将乘方运算电路作为集成运放的反馈通路，可实现开平方运将乘方运算电路作为集成运放的反馈通路，可实现开平方运算，如图示。算，如图示。21oiRuuR第6章理想集成运放的应用3除法运算电路除法运算电路将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，可构成除法运算将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，可构成除法运算电