7.集成運放在模擬運算方面的應用理想運放工作在線性區理想運放1.“虛斷路”原則+iiui對于理想運放rid相當于兩輸入端之間短路uiiirid=對于理想運放u–u+相當于兩輸入端之間斷路uOii

0Aodui

0,rid,2.“虛短路”原則理想運放工作在線性區的分析依據+uo=ui–u–=uAod+uiuO++––工作在線性區理想運放工作在線性區的必要條件：必須引入深度負反饋。理想運放工作在線性區滿足虛短虛斷深度負反饋滿足虛短虛斷肯定有負反饋uiuoiiifRFR1R2=R1//RF1.比例運算電路虛斷虛短uiii=

—–R1uif

=

–—oRFii

=ifRF引入電壓并聯負反饋故有：

uo=

ui

RF

R11.反相比例運算電路若RF=R1，則uo=-ui該電路稱反相器R2平衡電阻共模輸入信號:減小失調電流的影響差模輸入信號?uiuoiiifRFR1R2虛短虛斷uii

=—iR1例:反相比例運算電路R3R4設:

RF>>R4

,求Auf解：R4R3R4+uo=–RF1if

=

ii由RF>>R4

,有：Auf

=

=

–R1RF(1+)R4R3ui

uouo'uo=R4R3R4+uo得'

uoif

=–RF'RFRR12uiuouf2.同相比例運算電路虛斷虛短故有：RF引入電壓串聯負反饋R2=R1//RF平衡電阻同相比例運算共模輸入信號:要求KCMR很大的運放uiuo同相跟隨器uo

=uiRF若RF=0，運算關系不變R2=RFu

=–(

+

+

)

ui2

oui1

ui3

RFRFRFR1R2R32.反相加法運算電路F1u

o3Pui1

ui3ui2

i1i2i3ifＲＲＲＲＲ2RP=R1//R2//R3//

RF3

減法運算電路應用疊加定理進行分析-

ui1

=

1+

ui2

uoRFR1R2

+

R3R3RFR1uoRFR1R2R3ui1ui2i11FouRRu'-=R2//R3=R1//RF設時設時運放工作在線性區應用舉例：試求uo與ui1,

ui2的關系

11ui121132212uof1uRRRRRRRi2f2uo11312o1f2i2f2ouRRuRRu--==

—–

?

—–

–

—uoui1

ui2

11RRRRRR

13

12f1f2f2求uo(ui1,ui2)的關系１ui1.積分運算電路CFuoＲＲ24積分和微分運算電路虛斷虛短uii

=——iR1iC

=iiiCuC

duCdt

CF

—–iC

=

uO=–uC可得=

–

——–uoR1CF１uidt∫只在輸入ui為正弦才成立永遠成立CF比耦合電容小3個數量級,比極間電容大CF在中頻起作用則:uiuott00t1t2Ui注意:uo

Uom設反相積分電路１uiCFuoＲＲ2虛斷虛短uii

=——iR1iC

=iiiCuC

uO=–uC可得若輸入ui為正弦信號=

–

——–uoR1CF１uidt∫uuOi

2.微分運算電路C1

duidtuo=

–

RF

C1

–—uouiＲＲF由于微分和積分互為逆運算，將電容與電阻位置對調即可。輸出與輸入的關系式為若輸入為方波則輸出波形為++--A1A2uiuouo1R1R1R3R32R2Ciii1i21.求ui,ii的關系２.求電路輸入阻抗表達式，說明該電路有何功能回轉器單電源運放（微型話筒前置放大器）C1,C2為耦合電容，求靜態輸出及交流放大倍數＋－+5VuＯuiC1C２＋－+5VUO＋－uoui＋－uouiR3R2R1R4C2C3求uo，ui的關系i1AB消掉uA,uBC2C3