集成运放在运算电路中的应用.ppt

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1、一、理想运放的条件一、理想运放的条件1.1.开环差模电压增益开环差模电压增益A Aodod=;=;2.2.差模输入电阻差模输入电阻R Ridid=;=;3.3.输出电阻输出电阻R Ro o=0;=0;4.4.共模抑制比共模抑制比CMRRCMRR=;5.5.开环带宽开环带宽BW=BW=;6.6.失调、漂移和内部噪声为零。失调、漂移和内部噪声为零。主要条件主要条件条件较难满足，条件较难满足，可采用专用运放可采用专用运放来近似满足。来近似满足。为简化为简化对集成运放应用电路的分析，对集成运放应用电路的分析，常把集成常把集成运放视为理想器件运放视为理想器件。其主要满足以下一些条件：。其主要满足以下一些

2、条件：实际运放的技术指标与实际运放的技术指标与理想运放比较接近，因理想运放比较接近，因此用理想运放代替实际此用理想运放代替实际运放分析所产生的误差运放分析所产生的误差并不大，在工程计算中并不大，在工程计算中是允许的，由此却带来是允许的，由此却带来了分析的大大简化。了分析的大大简化。-V-I-+V+I+Vo二、理想运放的工作状态及其特点二、理想运放的工作状态及其特点VoV+V-0VOHVOL理想理想实际实际线性区线性区非非线线性区性区非非线线性区性区运放的传输特性运放的传输特性V VOHOH为正向输出饱和电压为正向输出饱和电压V VOLOL为负为负向输出饱和电压向输出饱和电压其其数值接近运放的正

3、负数值接近运放的正负电源电压电源电压引入深引入深度负反度负反馈馈开环或开环或引入正引入正反馈反馈分析应用电路分析应用电路的工作原理时，的工作原理时，首先要分清运首先要分清运放工作在线性放工作在线性区还是非线性区还是非线性区。区。线性工作状态线性工作状态1.1.理想运放的同相和反相输入端电流近似为零理想运放的同相和反相输入端电流近似为零I+=I-02.2.理想运放的同相和反相输入端电位近似相等理想运放的同相和反相输入端电位近似相等V+=V-RidV+-V-=Vo/AU0虚断虚断虚短虚短在分析运算放大器处于线性状态时，可在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端把两输入端视为等电位视为等电位，这

4、一特性称为虚假短路，简称，这一特性称为虚假短路，简称虚短虚短。虚地虚地如将运放的同相端接地如将运放的同相端接地V V+=0=0，则，则V V-=0,=0,即反相端是一即反相端是一 个不接个不接“地地”的的“地地”，称为，称为“虚地虚地”虚地点对地的电位为虚地点对地的电位为“0”由于理想运放的输入电阻非常高，在分析处于线性状由于理想运放的输入电阻非常高，在分析处于线性状态运放时，可以态运放时，可以把两输入端视为等效开路把两输入端视为等效开路，这一特性，这一特性称为虚假开路，简称称为虚假开路，简称虚断虚断。二、理想运放的工二、理想运放的工作状态及其特点作状态及其特点-V-I-+V+I+Vo知识灵魂

5、1.1.理想运放的同相和反相输入端电流近似为零理想运放的同相和反相输入端电流近似为零2.2.当当V V+VV-时，时，V Vo o为正向输出饱和电压为正向输出饱和电压V VOHOH 当当V V+VV-时，时，V Vo o为负为负向输出饱和电压向输出饱和电压V VOLOL 其数值接近运放的正负电源电压其数值接近运放的正负电源电压I+=I-0 分析运放的应用电路时，首先将集成运放视作理想运放，以便抓住主要矛盾，忽略次要矛盾；然后判断运放是工作在线性区还是非线性区。在此基础上分析具体电路的工作原理，其它问题也就迎刃而解了。非线性工作状态非线性工作状态二、理想运放的工二、理想运放的工作状态及其特点作状

6、态及其特点-V-I-+V+I+Vo2.8.2 基本运算电路基本运算电路 比例运算电路比例运算电路 积分电路积分电路 微分电路微分电路 减法电路减法电路 加法电路加法电路为提高精度，一般取为提高精度，一般取1.比例运算电路比例运算电路电压并联负反馈电压并联负反馈（1）反相比例运算电路反相比例运算电路利用虚短和虚断得利用虚短和虚断得输出与输入反相输出与输入反相平衡电阻，保证静态时平衡电阻，保证静态时两输入端对称。两输入端对称。i1if1.比例运算电路比例运算电路电压串联负反馈电压串联负反馈（2）同相比例运算电路同相比例运算电路利用虚短和虚断得利用虚短和虚断得输出与输入同相输出与输入同相电压跟随器电压跟随器i1if2.加法电路加法电路 根根据据虚虚短短、虚虚断断和和N点点的的KCL得：得：若若则有则有（加法运算）（加法运算）输出再接一级反相电路输出再接一级反相电路可得可得实例实例1 1i1i2ifRui(t)uo(t)-+i(t)if(t)I+=I-0i(t)=if(t)U+=U-U+=0U-=0由由可得可得C3.积分电路积分电路+uc(t)-4 4、微分器、微分器Rfui(t)uo(t)-+CifiCRui(t)uo(t)-+C+uc(t)-对数和指数电路、乘法和除法电路自己看对数和指数电路、乘法和除法电路自己看