集成运算放大器的基本运算电路VIP专享VIP免费

集成运算放大器的基本运算电路集成运算放大器的线性应用集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。1.反相比例运算电路因虚地,所以u﹢=u﹣=0，因虚断，i+=i﹣=0，平衡电阻R′=R//Rf一、比例运算----代数方程式是uo=kui，比例常数k为电路的电压放大系数Auf－＋∞RRfNR'uiiRifi-i+uo节点N的电流方程为iR=if+i-UiUR0ofUURfoRuuiR结论：(1)Auf为负值，即uo与ui极性相反。因为ui加在反相输入端。(2)Auf只与外部电阻R、RF有关，与运放本身参数无关。(3)|Auf|可大于1，也可等于1或小于1。foufiRuAuR作业1：电路如下图所示，已知R=10k，Rf=50k。求:Auf、R′；解：Auf=–RfR=–5010=–5R′=R//Rf=1050(10+50)=8.3k－＋∞RRfNR'uiiRifi-i+uo2.同相比例运算电路因虚断，所以i+=i﹣=0，oi(1)fRuuRofi1fuRuAuR因虚短，所以u﹢=u﹣=ui分压原理－＋∞uiuou-u+iRifRR'Rf平衡电阻R′=R//Rf当R=，为有限值（包括零），uo=ui，Auf=1，称电压跟随器。ofi1fuRuAuR－＋∞uiuou-u+R'－＋∞RuiuoRfˊ－＋∞uiuou-u+iRifRR'Rf结论：(1)Auf为正值，即Uo与Ui极性相同。因为Ui加在同相输入端。(2)Auf只与外部电阻R、RF有关，与运放本身参数无关。(3)Auf≥1，不能小于1。(4)U–=U+≠0,反相输入端不存在“虚地”现象。ofi1fuRuAuR二、加、减运算电路代数方程式是y=K1X1+K2X2+K3X3+…因虚地,u﹢=u﹣=0平衡电阻：R′=R1//R2//R3//Rf因虚断，i–=0if=i1+i2+i3fiofiiiRUIRUIRUIRUI,,,333222111123123fffoiiiRRRuuuuRRR－＋∞ui1uou-u+ifRR2Rf1R'R3ui2ui3i3i2i1NP312123ioiifuuuuRRRR1）反相求和运算电路1.求和运算电路332211332211,,RRKRRKRRKXKXKXKyfff上式可模拟的代数方程式为式中当R1=R2=R3=R时，上式变为123123()()foiiioiiiRuuuuRUuuu当Rf=R时，上式中比例系数为-1，实现了加法运算。123123fffoiiiRRRuuuuRRR2）同相求和运算电路－＋∞ui1uou-u+ifRR2Rf1R'R3ui2ui3i3i2i1NP根据“虚断”概念i1+i2+i3=03121230iiiuuuuuuRRRR1//R2//R3=R′//Rf2.加减运算电路－＋∞ui1uofRR2R1R'R3ui2ui3NPR4ui4利用叠加定理求uo与ui1、ui2、ui3各ui4之间的关系当ui3、ui4短路时12112()iiofuuuRRR当ui1、ui2短路时当Ui1、Ui2、Ui3、Ui4共同作用时若又满足Rf=R1=R2=R3=R4时则如果电路有两个输入，且参数对称－＋∞uofRRRfRui1ui2（1）过零比较器所谓过零比较器就是参考电压为零。待比较电压（输入信号）和零参考电压（基准电压）在输入端进等比较，输出端得到比较后的电压。集成运算放大器的非线性应用——电压比较器集成运放工作在开环状态，根据运放工作在非线性的特点,输出电压为±U0M。当输入电压ui<0时，uo=U﹢OM;当ui>0时uo=﹣UOM。2.一般单限比较器图4-22所示的电路是一般单限比较器.UREF为外加参考电压。集成运放的反相输入端接信号ui，同相输入端接参考电压UREF。由于Aod→∞,所以当U﹣