第五章：集成运算放大电路及应用

1、电电路路与与 电电 子子 技技 术术 主要内容：主要内容：集成运放的组成及功能集成运放的组成及功能负反馈放大电路负反馈放大电路集成运算放大器的线性应用集成运算放大器的线性应用第二篇第二篇 模拟电子技术模拟电子技术电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用第第5章章 集成运算放大电路及其应用集成运算放大电路及其应用集成电路简称集成电路简称 IC ( (Integrated Circuit) )集成电路按集成电路按其功能分其功能分数字集成电路数字集成电路模拟集成电路模拟集成电路模拟集成模拟集成电路类型电路类型集成运算放大器；集成运算放大器；集成功率放大器；集成功率放大器

2、；集成高频放大器集成高频放大器；集成中频放大器；集成中频放大器；集成比较器集成比较器；集成乘法器；集成乘法器；集成稳压集成稳压器器；集成数；集成数/模和模模和模/数转换器等。数转换器等。第一节第一节 集成电路概述集成电路概述集成电路的外形集成电路的外形集成电路的外形集成电路的外形( (a) )双列直插式双列直插式( (b) )圆壳式圆壳式( (c) )扁平式扁平式电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用第二节第二节 集成运算放大器的基本组成及其功能集成运算放大器的基本组成及其功能一、通用型集成运放一、通用型集成运放(Operational Amplifier)的组

3、成的组成1. 模拟集成电路的特点模拟集成电路的特点1) 直接耦合：直接耦合： 采用差分电路形式，元件相对误差小；采用差分电路形式，元件相对误差小；2) 大电阻大电阻用恒流源代替，大电容外接；用恒流源代替，大电容外接；3) 高增益、高输入电阻、低输出电阻高增益、高输入电阻、低输出电阻 2. 组成方框图组成方框图输入级：输入级：差分电路，大大减少温漂，要求输入电阻要大差分电路，大大减少温漂，要求输入电阻要大中间级：中间级：实现电压放大，通常采用实现电压放大，通常采用共发射极电路共发射极电路, 增益大增益大输出级：输出级： OCL电路，电路，带负载能力强带负载能力强偏置电路：偏置电路：镜像电流源，微

4、电流源；为放大电路提供稳定的偏流镜像电流源，微电流源；为放大电路提供稳定的偏流输入级输入级偏置电路偏置电路中间级中间级输出级输出级+ uo uid电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.2.1 偏置电路偏置电路一、一、 镜像电流源镜像电流源+VCCRUVIBECCR当当V VCCCC和和R R确定后确定后, ,I Ic2c2就确定了就确定了, ,称为镜像电流源。称为镜像电流源。IC2V1RV2IRIB1IB2IC1IRI=IB1+ IB2=2IB1则：则：IR=IC1+ 2IB1IC2= IC1=IR - 2IB1=IR-2(IC2/)有：有：/21c2RII

5、RVCCIc2Ie2 = (UBE1 UBE2)/ Re22BEeRU二、二、 微电流源微电流源由于由于U UBEBE的数值很小，故用阻值的数值很小，故用阻值不大的不大的R RE2E2即可获得微小的工作电即可获得微小的工作电流，故称为微电流源。流，故称为微电流源。V1+VCCRe2RIc2V2IRUBE1UBE2（为放大电路提供稳定的偏流（为放大电路提供稳定的偏流或或作有源负载）作有源负载）电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.2.2 差分放大电路（输入级）差分放大电路（输入级）特点特点：a. 两个输入端，两个输出端两个输入端，两个输出端b. 元件参数对称元

6、件参数对称c. ui1 = ui2 时时, uo = 0能有效地克服零点漂移能有效地克服零点漂移ICQ1ICQ2IEIEQ1IEQ2UCQ1VEE = UBEQ + IEREIE = (VEE UBEQ) / REICQ1 = ICQ2 IEQ1=(VEE UBEQ) / 2REUCQ1 = VCC ICQ1RCUCQ2 = VCC ICQ2RCUo = UCQ1 UCQ2 = 0一、电路组成及静态分析一、电路组成及静态分析直直流流通通路路UCQ2V1VCCV2VEERCRCREui1ui2uoV1+VCCV2-VEERCRCREuo放大输入信号之差放大输入信号之差电电路路与与 电电 子子 技

7、技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用1. 差模输入与差模特性差模输入与差模特性 差模输入差模输入ui1 = ui2差模输入电压差模输入电压uid = ui1 ui2= 2ui1 = ui2差模信号交流通路差模信号交流通路ic1ic2使得：使得：ic1 = ic2uo1 = uo2差模输出电压差模输出电压uod = uC1 uC2= uo1 ( uo2)= 2uo1idodduuAu beCd1rRAu 差模电压放大倍数差模电压放大倍数大小相同大小相同 极性相反极性相反二、动态分析二、动态分析ui1V1+VCCV2VEERCRCREEuodui2uC1uC2ui1V1V2RCRCuodui

8、2uo1uo2ui1V1V2RCRCuoui2电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用2. 共模输入与共模抑制比共模输入与共模抑制比共模输入共模输入ui1 = ui2共模输出电压共模输出电压uic = ui1 = ui2使得使得:ie1 = ie2IEQ1 + ie1IEQ2 + ie2ue = 2ie1RE2RE2RE共模输入电压共模输入电压uoc = uC1 uC2= 00icocc uuAu共模抑制比共模抑制比cdCMRuuAAK 用对数表示：用对数表示：cdCMRlg20)dB(uuAAK 大小相同大小相同极性相同极性相同共模信号交流通路共模信号交流通路u

9、i1V1+VCCV2VEERCRCREuocui2uC1uC2V1V2RCRCuocui2uC1uC2ui1电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用电电子子与与 电电 工工 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用共模抑制比共模抑制比 KCMRcdCMRlg20AAK ( (1) ) KCMR 描述差分放大电路对零点漂移的抑制描述差分放大电路对零点漂移的抑制 能力。能力。 KCMR愈大，抑制零漂能力愈强；愈大，抑制零漂能力愈强； ( (2) ) 理想情况下，电路参数完全对称，理想情况下，电路参数完全对称， Ac = 0， KCMR = 。Ac 愈小愈好，而愈小

10、愈好，而Ad 愈大愈好愈大愈好 结论：结论：差动放大电路对有效的差模信号有放大作用，差动放大电路对有效的差模信号有放大作用，而对无效的共模信号有抑制作用。即而对无效的共模信号有抑制作用。即“输入有差别，输入有差别，输出才有变动输出才有变动”。有四种不同的接法有四种不同的接法双端输入、双端输出；双端输入、双端输出；双端输入、单端输出；双端输入、单端输出；单端输入、双端输出；单端输入、双端输出；单端输入、单端输出。单端输入、单端输出。1. 双端输入、双端输出双端输入、双端输出RcVT1VT2Rc+uoui1ui2+VCCVEERe+三、差分放大电路的四种接法三、差分放大电路的四种接法2. 双端输入

11、、单端输出双端输入、单端输出 uo+RcVT1VT2Rcui1ui2+VCCVEERe+电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用(2) 若若Aud = 50、 Auc = 0.05求求输出电压输出电压uo，及，及KCMR1.01V0.99V解解可将任意输入信号分解为可将任意输入信号分解为共模信号和差模信号之和共模信号和差模信号之和(1)ui1 = 1.01 = 1.00 + 0.01 (V)ui2 = 0.99 = 1.00 0.01 (V)uid = u i1 u i2 = 1.01 0.99 = 0.02 (V)uiC = (ui1+ ui2 ) / 2 =

12、1 (V)id21i1 iuuuc id21ici2uuu (2) uod = Auduid= 50 0.02 = 1 (V)uoc = Aucuic= 0.05 1 = 0.05 (V)uo = Auduid + Aucuic= 1.05 (V)cdCMRlg20)dB(uuAAK 05. 050lg20 = 60 (dB)(1) 求求差模输入电压差模输入电压uid 、共模输入电压、共模输入电压uic例例ui1V1+VCCV2VEERCRCREuodui2uC1uC2电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用ic1ic2动态分析：动态分析：ui 0VT1截止，截止

13、，T2导通导通ui 0VT1导通，导通，T2截止截止iL = ic1 ;ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLiL = ic2存在交越失真，可以采用加二极管进行补偿存在交越失真，可以采用加二极管进行补偿。静态分析：静态分析：ui = 0V T1、T2均不工作均不工作 uo = 0V5.2.3 互补对称电路（输出级）互补对称电路（输出级）电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用构成复合管时注意构成复合管时注意1. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输出电前后两个三极管连接关系上，应保证前级输出电流与后级输入电流实际方向一致。流与后级输入电流实际方向一致。2. 外

14、加电压的极性应保证前后两个管子均为发射结外加电压的极性应保证前后两个管子均为发射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。复合管的接法：复合管的接法：VT1bVT2ec VT2VT1bec( (a) ) NPN 型型( (b) ) PNP 型型( (c) ) NPN 型型 cVT1bVT2e( (d) ) PNP 型型 VT2VT1bec复合管的复合管的 、rbe 均比一个管子均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。提高了很多倍。12 bebe11be2(1)rrr由两个或两个以由两个或两个以上三极管组成。上三极管组成。电电路路与与 电电 子子 技技 术术

15、 第5章 集成运算放大电路及其应用第三节第三节 集成运放的典型电路集成运放的典型电路(F007 内部电路原理图内部电路原理图)输入级输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.3.2集成运放的主要技术指标集成运放的主要技术指标一、开环差模电压增益一、开环差模电压增益 Aod一般用对数表示，定义为一般用对数表示，定义为无外加反馈时的直流差模增益无外加反馈时的直流差模增益 UUUAlg20-Ood单位：分贝单位：分贝理想情况理想情况 Aod 为无穷大；为无穷大； 实际情况实际情况 Aod 为为 60 120 dB。集成运放

16、的符号集成运放的符号老符号老符号uid+VCCVEE现用符号现用符号uouid+VCCVEE8u+ 同相端输入电压同相端输入电压u- 反相端输入电压反相端输入电压uid 差模输入电压差模输入电压uid = u u+u+u-电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用三、差模输入电阻三、差模输入电阻 rid二、共模抑制比二、共模抑制比 KCMR定义：定义：IdIdidIUr 一般集成运放为几兆欧。一般集成运放为几兆欧。定义：定义：ocodCMRlg20AAK 多数集成运放在多数集成运放在 80 dB 以上，高质量的可达以上，高质量的可达 160 dB。其它指标还有：最大

17、输出电压、增益带宽及输出电阻等。其它指标还有：最大输出电压、增益带宽及输出电阻等。四、输入偏置电流四、输入偏置电流 IIB定义：定义：输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的平均值。平均值。)(21B2B1IBIII 电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量( (电压或电流电压或电流) )的部分或全部，的部分或全部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回路并影通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回路并影响输入量响输入量( (电压或电流电压或电流) )和和输出量的过程。输出量的过程。2.

18、信号的两种流向信号的两种流向正向传输：正向传输：输入输入 输出输出反向传输：反向传输：输输出出 输入输入 开环开环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络第四节第四节 负反馈放大电路负反馈放大电路3. 判断方法判断方法输出与输入之间是否存在反馈网络输出与输入之间是否存在反馈网络( (通路通路) )由纯电阻或串由纯电阻或串并联电容无源并联电容无源网络构成网络构成电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用1. 正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈 反馈使净输入电量增加，反馈使净输入电量增加，从而使输出量增大。从而使输出量增大。负反馈负反馈 反

19、馈使净输入电量减小，反馈使净输入电量减小，从而使输出量减小。从而使输出量减小。判断方法：瞬时极性法判断方法：瞬时极性法 例例5.4.1 反馈的分类反馈的分类 反馈使净输入电流反馈使净输入电流iid减小，故为减小，故为负负反馈。反馈。电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用2. 直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈直流反馈直流反馈 直流信号的反馈。直流信号的反馈。交流反馈交流反馈 交流信号的反馈。交流信号的反馈。判断方法：看是否有电容判断方法：看是否有电容 例例uiuO8R1R2R3R4C有有直流直流反馈反馈, ,无无交流交流反馈。反馈。直流通路中存在反馈通路。直流

20、通路中存在反馈通路。交流通路中存在反馈通路。交流通路中存在反馈通路。若若C C串联在反馈支路中串联在反馈支路中, ,则无则无直流直流反馈。反馈。若去掉若去掉C C则则交直流交直流反馈都有。反馈都有。电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用3 3、电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈电压反馈电压反馈 反馈信号取自输出电压的部分或全部。反馈信号取自输出电压的部分或全部。电流反馈电流反馈 反馈信号取自输出电流。反馈信号取自输出电流。AFRLuo电压电压反馈反馈电流电流反馈反馈iouoFARLio反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈，反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈，

21、反馈取自非输出端为电流反馈。反馈取自非输出端为电流反馈。判断方法：判断方法：电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用4 4、串联反馈和并联反馈、串联反馈和并联反馈串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电压相加减的形式在输入端出现。电压相加减的形式在输入端出现。uid ui uf并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电流相加减的形式在输入端出现。电流相加减的形式在输入端出现。iid ii ifAFiiifisiidRSRSAFuiuidufus反馈信号反馈信号与输入信号与输入信号在不同节点为串在不同节点为串联反馈，在联反馈

22、，在同一个节点为并联反馈。同一个节点为并联反馈。判断方法：判断方法：电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用AFuiuidufusRSRLuo电压串联负反馈电压串联负反馈AFuiuidufusRSiouoRLio电流串联负反馈电流串联负反馈FAiiifisiidRSRLuo电压并联负反馈电压并联负反馈FAiiifisiidRSiouoRLio电流并联负反馈电流并联负反馈5.4.2 四种类型的负反馈组态四种类型的负反馈组态电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用反馈类型的判断反馈类型的判断例例 1uo 经经 Rf 与与 R1 分压反馈到

23、输入回路，故有反馈。分压反馈到输入回路，故有反馈。 反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uid 减小，为减小，为负负反馈。反馈。反馈取自输出端，故为反馈取自输出端，故为电压电压反馈。反馈。反馈信号与输入信号在不同节点，故为反馈信号与输入信号在不同节点，故为串联串联反馈。反馈。电压串联电压串联负负反馈反馈反馈组态判断一反馈组态判断一电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用例例 2 Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。 反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uid 减小，为减小，为负负反馈。反馈。反馈取自非输出端，故为反

24、馈取自非输出端，故为电流电流反馈。反馈。反馈信号与输入信号在不同节点故为反馈信号与输入信号在不同节点故为串联串联反馈。反馈。电流串联负反馈电流串联负反馈反馈组态判断二反馈组态判断二电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用例例 3 Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iid 减小，为减小，为负负反馈。反馈。反馈取自输出端，故为反馈取自输出端，故为电压电压反馈。反馈。反馈信号与输入信号在同一节点故为反馈信号与输入信号在同一节点故为并联并联反馈。反馈。电压并联电压并联负负反馈反馈反馈

25、组态判断三反馈组态判断三电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用例例 4 Rf 介于输入回路和输出回路，故有反馈。介于输入回路和输出回路，故有反馈。 反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iid 减小，为减小，为负负反馈。反馈。反馈取自非输出端，故为反馈取自非输出端，故为电流电流反馈。反馈。反馈信号与输入信号在同一节点故为反馈信号与输入信号在同一节点故为并联并联反馈。反馈。电流并联电流并联负负反馈反馈反馈组态判断四反馈组态判断四电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用四种反馈类型的判别四种反馈类型的判别一、正反馈和负反馈一、正反馈和负反馈

26、判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法二、直流反馈和交流反馈二、直流反馈和交流反馈判别方法：判别方法：看反馈支路中是否存在电容看反馈支路中是否存在电容三、电压反馈和电流反馈三、电压反馈和电流反馈判别方法：判别方法：看反馈支路是否取自输出端看反馈支路是否取自输出端判别方法：判别方法：看反馈支路是否反馈到输入端看反馈支路是否反馈到输入端小结小结:四、并联反馈和串联反馈四、并联反馈和串联反馈电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用Aidxoxix+比较比较环节环节5.4.3 负反馈放大电路性能的影响负反馈放大电路性能的影响基本放大电路基本放大电路fxF反馈网络反馈网络

27、 xi 输入信号输入信号( (ii 或或 ui ) ) xid 净输入信号净输入信号( (iid 或或 uid) ) xo 输出信号输出信号( (io 或或 uo ) ) xf 反馈信号反馈信号( (if 或或 uf ) )开环放大倍数开环放大倍数idoxxA 反馈系数反馈系数ofxxF iofxxA 闭环放大倍数闭环放大倍数xid = xi xfAFAAFxxAxxxA 1idididiofAFAA 1f 负反馈方程。负反馈方程。AF 环路放大倍数。环路放大倍数。1 + AF 反馈深度。反馈深度。电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用AFAA 1f )1(dd

28、2fAFAA AAAFAAd11dff Af 的相对变化量的相对变化量A 的相对变化量的相对变化量放大倍数稳定性提高放大倍数稳定性提高AAAAAF dd 11 f f 负负反反馈馈，二、二、 提高放大电路的增益稳定性提高放大电路的增益稳定性三、减少非线性失真三、减少非线性失真四、扩展通频带四、扩展通频带 BW（改善波形失真）（改善波形失真） BWf = (1 + AF) BW一、一、 降低放大倍数降低放大倍数 f AA很显然，电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用例例 A = 103 ，负反馈使，负反馈使放大倍数稳定性提高放大倍数稳定性提高 100 倍，倍， 求

29、求 F、Af 、A 变化变化 10% 时的时的 A f ，以及，以及 dAf /Af 。解：解： 1) ) 1 + AF = 100，则则 F = (100 1) / A = 0.0992) )AFAA 1f = 103 / 100 = 103) )%1 . 0)1 . 01001d11df f （AAAFAA此时的此时的 A f =%)1 . 01(10d1)f f (f AAA负反馈以牺牲放大倍数，换负反馈以牺牲放大倍数，换取了放大倍数稳定性的提高。取了放大倍数稳定性的提高。电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.4.4 负反馈对输入和输出电阻的影响负反馈

30、对输入和输出电阻的影响一、对输入电阻的影响一、对输入电阻的影响1. 串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大RifiididifidiiifiAFuuiuuiuR )1(i ifRAFR 2. 并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小Rifidididf ididiiifAFiiuiiuiuR AFRR 1i ifii A FuiuidufRiAFuidifiidii A FuiRiAFiid电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用二、对输出电阻的影响二、对输出电阻的影响1. 电压负反馈电压负反馈 F 与与 A 并联，使输出电阻减小。并联，使输出电

31、阻减小。AFRoRofFARR 1o ofA 为负载开路时的源电压放大倍数。为负载开路时的源电压放大倍数。2. 电流负反馈电流负反馈 F 与与 A 串联，使输出电阻增大串联，使输出电阻增大AFRoRof )1(o ofRFAR A 为负载短路时的源电压放大倍数。为负载短路时的源电压放大倍数。电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用第五节理想运算放大器第五节理想运算放大器5.5.1理想运放的技术指标理想运放的技术指标开环差模电压增益开环差模电压增益 Aod ；输出电阻输出电阻 ro 0；共模抑制比共模抑制比 KCMR ；差模输入电阻差模输入电阻 rid ；输入偏置电

32、流输入偏置电流 IIB 0；带宽带宽 BW ，转换速率，转换速率 SR 等等。等等。电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.5.2理想运放的两种工作状态理想运放的两种工作状态 输出电压与其两个输入端输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，的电压之间存在线性放大关系，即：即：)(odO uuAu u uOu i i+Aod理想运放工作在理想运放工作在线性区线性区特点：特点：1. 理想运放的差模输入电压等于零理想运放的差模输入电压等于零0)(odO Auuu即即 uu“虚短虚短”集成运放的电压集成运放的电压和电流和电流一、线性区一、线性区 2. 理想运放

33、的输入电流等于零理想运放的输入电流等于零由于由于 rid = ，两个输入端均没有电流，即，两个输入端均没有电流，即0 ii“虚断虚断”电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用+UOPPuOu+ u O UOPP理想特性理想特性集成运放的传输特性集成运放的传输特性二、非线性区二、非线性区 当当 u+ u 时，时，uO = + UOPP当当 u+ u 时时, uO = UOPP1. uO 的值只有两种可能的值只有两种可能理想运放工作在非线性区特点：理想运放工作在非线性区特点：在非线性区内，在非线性区内，( (u+ u ) )可能很大，即可能很大，即 u+ u 。 “虚

34、地虚地”不存在不存在2. 理想运放的输入电流等于零理想运放的输入电流等于零0 ii 实际运放实际运放 Aod ，当，当 u+ 与与 u 差值比较小时，仍有差值比较小时，仍有 Aod (u+ u )UOPP，运放工作在线性区。但线性区范围很小。，运放工作在线性区。但线性区范围很小。实际特性实际特性电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.6.1 比例运算电路比例运算电路一、反相比例运算一、反相比例运算运算放大器在线性应用运算放大器在线性应用时同时存在虚短和虚断时同时存在虚短和虚断0 ii虚断虚断F 1 ii 0 uu虚地虚地fFORiu1f11fFiofRRRiR

35、iuuAu为使两输入端对地直流电阻相等：为使两输入端对地直流电阻相等：R2 = R1 / R f平衡电阻平衡电阻特点：特点：1. .为电压并联负反馈，为电压并联负反馈， Auf = Rf / R 12. 输入电阻较小输入电阻较小RifR ifR if = R13. uIC = 0 ，对，对 KCMR 的要求低的要求低u+ = u = 0虚地虚地重重 点点第六节第六节 集成运算放大器的线性应用集成运算放大器的线性应用电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用二、同相比例运算二、同相比例运算 I uuuF 1 ii ，fIO1IRuuRuI1fO)1(uRRuAuf =

36、 1电压跟随器电压跟随器当当 R1 = ，Rf = 0 时，时， 特点：特点：1. 为电压为电压串联串联负反馈，负反馈， Auf = 1 + Rf /R12. 输入电阻大输入电阻大 R if = 3. ，对，对 KCMR 的要求高的要求高uIC = u iu+ = u = uIff11uRAR 电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用5.6.2 加法与减法运算加法与减法运算一、加法运算一、加法运算1. 反相加法运算反相加法运算R3 = R1 / R2 / RfiF i1 + i22I21I1fORuRuRu)(2I21I1fORuRuRu若若 Rf = R1= R2 则则 uO = (uI1+ uI2) 0 uu且且电电路路与与 电电 子子 技技 术术 第5章 集成运算放大电路及其应用法法 1：利用叠加定理：利用叠加定理uI2 = 0 uI1 使：使：I11fO1uRRuuI1 = 0 uI2 使：使：uRRu)1(1fO22If1f1f2O)1(uRRRRRu 一般一般R1 = R 1； Rf = R fuO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )法法 2：利用虚短、虚断：利用虚短、虚断f1fI1f11ORRR