3.1比例求和运算放大器.pdfVIP

第3章集成运算放大器  内容提要  集成运算放大器当外部接入不同的线性或非 线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵 活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方 面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、 对数等模拟运算电路。  本章介绍了比例求和运算电路，积分与微分 电路，一阶有源滤波器，二阶有源低通滤波 器，二阶有源高通滤波器，二阶有源带通滤 波器，双T带阻滤波器电路，电压比较器、 对数器、指数器的电路结构与计算机仿真设 计方法。  本章的重点是掌握运算放大器电路的仿真 设计与分析方法。注意输入回路和负反馈回路 上元器件的变化对电路功能的影响。 3.1 比例求和运算电路 3.1.1 理想运算放大器的基本特性  1. 理想运算放大器特性  在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是 将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件 的运算放大器称为理想运放。  （1）开环电压增益Aud=∞  （2）输入阻抗r =∞ i  （3）输出阻抗r =0 o  （4 ）带宽fBW=∞  （5）失调与漂移均为零等。  2. 理想运放在线性应用时的两个重要特性：  （1）输出电压U 与输入电压之间满足关系式 O  U ＝A （U －U ） O ud + －  由于A =∞，而U 为有限值，因此，U －U ud O + － ≈0。即U ≈U ，称为“虚短” 。 + －  （2 ）由于r =∞，故流进运放两个输入端的电 i 流可视为零，即IIB ＝0，称为“虚断” 。这说明 运放对其前级吸取电流极小。  上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本 原则，可简化运放电路的计算。 3.1.2 反相比例运算电路  电路如图3.1.1所示。对于理想运放，该电路的 输出电压与输入电压之间的关系为： R F U  U O i R 1  为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在 同相输入端应接入平衡电阻R ＝R // R 。 2 1 F （R 为图中RF，R 为图中R1） F 1 图3.1.1 反相比例运算电路 3.1.3 反相加法电路  电路如图3.1.2所示，输出电压与输入电压 之间的关系为: R R F F