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6.集成運(yùn)放的應(yīng)用基礎(chǔ)
6.集成運(yùn)放的應(yīng)用基礎(chǔ)
 更新時間:2008-7-27 15:37:09  點(diǎn)擊數(shù):6
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這一節(jié)我們主要學(xué)習(xí)理想運(yùn)放的線性運(yùn)用和非線性應(yīng)用的條件及其分析方法。

一:低頻等效電路

  在電路中集成運(yùn)放作為一個完整的獨(dú)立的器件來對待。于是在分析、計(jì)算時我們用等效電路來代替集成運(yùn)放。
  由于集成運(yùn)放主要用于頻率不高的場合,因此我們只學(xué)習(xí)低頻率時的等效電路。

  右圖所示為集成運(yùn)放的符號,它有兩個輸入端和一個輸出端。
 其中:標(biāo)有的為同相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相同)         標(biāo)有的為反相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相反)

二:理想集成運(yùn)放

  一般我們是把集成運(yùn)放視為理想的(將集成運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化)

開環(huán)電壓放大倍數(shù):輸入電阻:輸入偏置電流:
共模抑制比:輸出電阻:-3dB帶寬:
無干擾無噪聲失調(diào)電壓、失調(diào)電流 及它們的溫漂均為零

三:集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的特性

  當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性放大區(qū)時的條件是: (1)    (2)
  注:(1)即:同相輸入端與反相輸入端的電位相等,但不是短路。我們把滿足這個條件稱為"虛短"
      (2)即:理想運(yùn)放的輸入電阻為,
因此集成運(yùn)放輸入端不取電流。
 
我們在計(jì)算電路時,只要是線性應(yīng)用,均可以應(yīng)用以上的兩個結(jié)論,因此我們要掌握好!
 
當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時,它的輸入、輸出的關(guān)系式為:

四:集成運(yùn)放工作在非線性工作區(qū)

  當(dāng)集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時的條件是:集成運(yùn)放在非線性工作區(qū)內(nèi)一般是開環(huán)運(yùn)用或加正反饋。它的輸入輸出關(guān)系是:
  它的輸出電壓有兩種形態(tài):(1)當(dāng)時, (2)當(dāng)時,
  它的輸入電流仍為零(因?yàn)?/FONT>)即:


  集成運(yùn)放工作在不同區(qū)域時,近似條件不同,我們在分析集成運(yùn)放時,應(yīng)先判斷它工作在什麼區(qū)域,然后再用上述公式對集成運(yùn)放進(jìn)行分析、計(jì)算。

這一節(jié)我們學(xué)習(xí)對信號進(jìn)行比例、加、減、乘、除等運(yùn)算的電路。此時集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。

一:比例運(yùn)算電路

  定義:將輸入信號按比例放大的電路,稱為比例運(yùn)算電路。
 
分類:反向比例電路、同相比例電路、差動比例電路。(按輸入信號加入不同的輸入端分)
         比例放大電路是集成運(yùn)算放大電路的三種主要放大形式

(1)反向比例電路
輸入信號加入反相輸入端,電路如圖(1)所示:

  輸出特性:因?yàn)椋?img src="http://www.picavr.com/news/2007-12/file://E:/lgd/復(fù)件%2051/模擬電子學(xué)習(xí)/第六章%20集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用/2.files/6.21.h1.gif" onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;" onload="javascript:if(this.width>600)this.style.width='600px';" border="0" />,
            所以:
                 

 從上式我們可以看出:Uo與Ui是比例關(guān)系,改變比例系數(shù),即可改變Uo的數(shù)值。負(fù)號表示輸出電壓與輸入電壓極性相反。

反向比例電路的特點(diǎn):
 (1)反向比例電路由于存在"虛地",因此它的共模輸入電壓為零.即:它對集成運(yùn)放的共模抑制比要求低
 (2)輸入電阻低:ri=R1.因此對輸入信號的負(fù)載能力有一定的要求.
(2)同相比例電路

輸入信號加入同相輸入端,電路如圖(2)所示:
    輸出特性:因?yàn)椋?img src="http://www.picavr.com/news/2007-12/file://E:/lgd/復(fù)件%2051/模擬電子學(xué)習(xí)/第六章%20集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用/2.files/6.21.h5.gif" onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;" onload="javascript:if(this.width>600)this.style.width='600px';" border="0" />(虛短但不是虛地);;

              所以:  
   改變Rf/R1即可改變Uo的值,輸入、輸出電壓的極性相同

同相比例電路的特點(diǎn):

(1)輸入電阻高;(2)由于(電路的共模輸入信號高),因此集成運(yùn)放的共模抑制比要求高

(3)差動比例電路

輸入信號分別加之反相輸入端和同相輸入端,電路圖如圖(3)所示:
 它的輸出電壓為:

  由此我們可以看出它實(shí)際完成的是:對輸入兩信號的差運(yùn)算。
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