1、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,节点N的电流方程为 iR=if+i-,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) | A
2、uf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。,作业1：电路如下图所示，已知 R= 10 k ，Rf = 50 k 。求: Auf 、 R ；,解：Auf = Rf R = 50 10 = 5,R=R/Rf=10 50 (10+50) = 8.3 k,2.同相比例运算电路,因虚断，所以i+=i=0 ，,因虚短，所以 u=u=ui,分压原理,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。,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
3、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。,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 = 0 if=i1+i2+i3,1）反相求和运算电路,1.求和运算电路,上式可模拟的代数方程式为,式中,当R1=R2=R3=R时，上式变为,当Rf=R时，,上式中比例系数为-1，实现了加法运算。,2）同相求和运算电路,根据 “虚断”概念 i1+i2+i3=0,R1/R2/R3=R/Rf,2.加减运算电路,利用叠加定理求uo与ui1、ui2
4、、ui3各ui4之间的关系,当ui3、ui4短路时,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,（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ui0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，
5、同相输入端接参考电压UREF。由于Aod,所以当UU+时，uiUREF时，受电源电压的 限制，uo只能为正极限值UOM,即UOH=UOM； 反之，当UU+时，uo为负极限值，即UOL=UOM。 其传输入特性如图4-22(b)实线所示。,集成运算放大器应用时的事项,一、使用时应注意的问题,1、根据实用电路要求，选择合适型号集成运算放大器的品种繁多，按其性能不同来分类，除高益的通用型 集成运放外，还有高输入阻抗、低漂移、低功耗、高速、高压、高精度和 大功率等各种专用型集成成运放。 2、按各类运放的外形结构特点、型号和管脚标记，看清它的引线，明了各管脚作用，正确进行连线。目前集成运放的常见封装方式有金属壳封装和双列直插式封装。 双列直插式有8、10、12、14、16管脚等种类。,3、使用前应对所选的集成运放进行参数测量使用运放之前往往要用简易测试法判断其好坏， 例如用万用表欧姆（“100”或“10”）对照管脚测试 有无短路和断路现象，必要时还可采用测试设备测量运放 的主要参数。 4、要注意调零及消除自激振荡由于失调电压及失调电流的存在，输入为零时输出往往 不为零，此时一般需外加调零电路。为防止电路产生自激振荡，应在运放电源端加上去耗电容， 有的运放还需外接频率补偿电路。,
