模电第5章运算放大器的基本应用电路

(4-1)5.1集成运算放大器基本概念5.2

基本线性运放电路5.5积分器和微分器5.6

对数和指数放大器第五章运算放大器的基本应用电路5.7

集成运放的其他应用5.4

仪表放大器5.3

加法器和减法器(4-2)1、集成运放电路的组成电流源电路差分放大电路共射放大电路功率级5.1集成运放电路基本概念

集成运算放大器是将电子器件和电路集成在硅片上的放大器。(4-3)同相输入端的输入信号与输出信号相位相同；反相输入端的输入信号与输出信号相位相反。2、集成运算放大器的符号国家标准常用(4-4)3、集成运算放大器的模型uid

=ui+-

ui-：差模输入电压；Auo：集成运放的开环电压放大倍数；Ri：集成运放的输入电阻；Ro：集成运放的输出电阻。(4-5)4、集成运算放大器的电压传输特性1、线性放大区：uo

=Auo(ui+-ui-)=Auouid2、限幅区：uo

=UCC

(UOH

)或

UEE

(UOL

)，uid可以较大，不再“虚短路”。同相电压传输特性反相电压传输特性(4-6)5、理想运算放大器Ri→Ro→0Auo→KCMR→漂移→0理想化“虚断”“虚短”“虚短”：Auo→vid→0“虚断”：Ii+=Ii-=0(4-7)5.2基本运算电路比例运算电路y=anxn1加法电路y=∑anxn2减法电路y=∑anxn－∑bnxn3仪表放大器4(4-8)1.比例运算电路电压并联负反馈（1）反相比例运算电路利用虚短和虚断得运算放大器输入端无共模信号运算电路输入电阻较小输出与输入反相(4-9)(4-10)1.比例运算电路电压串联负反馈（2）同相比例运算电路利用虚短和虚断得运算放大器输入端有共模信号运算电路输入电阻很大输出与输入同相电压跟随器(4-11)5.3加法电路和减法器(反相)根据虚短、虚断和N点的KCL得：若则有（加法运算）输出再接一级反相电路可得特点：比例系数调节方便。1）反相加法器(4-12)根据虚短、虚断和N点的KCL得：（加法运算）缺点：比例系数调节不方便。反馈系数2）同相加法器(4-13)根据虚短、虚断和N点的KCL得：（加法运算）缺点：比例系数调节不方便。2）同相加法器(4-14)平衡电阻

RN与RPRN、RP：令ui和uo为零，分别指从N（－）或P（＋）端到地之间的直流电阻。(4-15)3.减法电路反相加法（1）利用反相信号求和以实现减法运算即反相比例(4-16)3.减法电路第一级反相比例第二级反相加法（1）利用反相信号求和以实现减法运算即当时得（减法运算）(4-17)（2）利用差分式电路以实现减法运算叠加原理(4-18)从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。（2）利用差分式电路以实现减法运算当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：NP(4-19)5.4仪表放大器(4-20)根据虚短路虚开路的原则，对A1、A2有：

A1A3A2(4-21)测量放大器特点：(1)输入电阻极高。(2)共模抑制比极高。

(3)增益调节方便。

输入级A1、A2均为同相输入对称性好，可有效抑制共模信号，大大减小外部感应噪声的影响；A1A3A2(4-22)高输入阻抗桥式检测放大器测量放大器应用：A1A3A2(4-23)增益可调电路INA118精密低功率仪表放大器(4-25)输出电压非线性充电电流减小A以A点为地充电电流不受Vo影响解决方法ui5.5积分器和微分器(4-26)式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。根据“虚短”，得根据“虚断”，得即因此电容器被充电，其充电电流为设电容器C的初始电压为零，则（积分运算）5.5积分器和微分器(4-27)当uS为阶跃电压时，有1）

积分电路uO与t

成线性关系uouiuiuo(4-28)2）.微分电路(4-29)【例0】(4-30)【例1】(4-31)【例2】(4-32)例3：在下图所示电路中，写出输出电压uO与输入电流i1和i2之间的关系式。

A2A1A2(4-33)

例4：如图所示。运放A1和

A2为理想运放。试求：解：1.A1A2(4-34)

2.uo=-(uI+uo1)其中A1A2(4-35){例5：T型反馈网络反相比例运算电路(4-36)例6输入电阻自举扩展电路(4-37)例7(4-38)(4-39)例8(4-40)(4-41)1）电压一电流变换(V-I)和电流一电压变换(I-V)（1）V-I变换器负载电流与负载无关，而与输入信号成正比5.7

集成运放的其他应用(4-42)42（2）I-V变换器(4-43)432）对数、反对数放大器及乘除器（1） 对数运算器(4-44)44（2）反对数（指数