第9章集成运算放大器.doc

。随着半导体工艺的发展,运算放大器由分立元件电路发展到了集成运算放大器,其应用也远远超出信号运算的界限,在信号处理、信号测量及波形产生等方面获得广泛应用。蒆集成运算放大器内部的多级放大电路可分为输入级、中间级、输出级以及偏置电路四个基本组成部分。参见『集成运放电路方框图』,有同相和反相两个输入端。输入级是提高运算放大器质量的关键部分,要求其输入电阻高,能减小零点漂移和抑制干扰信号。,要求其电压放大倍数高,一般由共射放大电路构成。,要求其输出电阻低,带负载能力强,一般由射极输出器构成。,决定各级的静态工作点,一般由恒流源电路构成。膂下图(a)为集成运算放大器的符号,除图示的同相输入端、反相输入端和输出端外,还有未在图中标出的正电源端和负电源端(单电源运放则为接地)。在实际运放器件中,由于具体应用、封装等需要,有时还会增加一些辅助端(管脚),:线性应用和非线性应用。肄理想运放工作在线性区时,分析依据有两条:羀(1)由于输入电阻无穷大,故两个输入端的输入电流为零。肈(2)由于开环电压放大倍数无穷大,故两个输入端电位相等。蚄我们这里只介绍线性应用中的模拟信号运算放大电路。,其中电阻R引入反相输入信号Ui,电阻Rf引入深度负反馈,使运放工作于线性区,根据前述的两个分析依据,很容易可以推出:***Up=Un=0V(即同相和反相输入端皆为虚地)肅Au=Uo/Ui=-Rf/R    膄由式可知为反相比例运算电路,薈若Rf=R,则Au=-1,即为反相器。,图中电阻R’引入同相输入信号Ui,电阻Rf引入深度负反馈,使运放工作于线性区,根据前述的两个分析依据,很容易可以推出蚂Up=Un=Ui薁Au=Uo/Ui=1+Rf/R 莇由式可知为同相比例运算电路。若Rf=0或R=∞,则Au=1,即为电压跟随器。参见下图『电压跟随器』蚃莄莀蒇肄袁聿薇蒅薃膁薇袅羁袀蚇芆蚃(3)反相求和运算电路虿如果在反相输入端增加若干输入电路(如下图所示),则构成反相求和(加法)运算电路。同样容易得出,当R1=R2=R3=Rf时,Uo=-(Ui1+Ui2+Ui3) 螇(4)同相求和运算电路莃如果在同相输入端增加若干输入电路(如左图所示),则构成同相求和运算电路。膁容易得出,分析此电路时可先运用节点电压法求出Up,则Uo=(1+Rf/R)xUp。蒈(5)差分比例运算电路袆如果在同相和反相输入端分别加上输入信号(如左图所示),则构成差分比例运算电路。螄分析此电路可得,Uo=(Ui2-Ui1)xRf/R。袃若使Rf=R,则Uo=Ui2-Ui1,即为减法运算。:就是将电路的输出量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈网络,引回到输入回路,与输入量一起控制输出量的过程。膅反馈放大电路由基本放大器和反馈网络构成一个闭环系统,其中有两种信号流通方向:正向传