集成运算放大器及其应用.ppt

16.2.3 减法运算电路 2. 有源高通滤波器 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。 (1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低 (2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高 5. 对放大电路输出电阻的影响 四种负反馈对 ri 和 ro 的影响 串联电压 串联电流 并联电压 并联电流 结论： (1) 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，降低输出电阻； (2) 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，提高输出电阻。 ri ro 减低 增高 增高 增高 增高 减低 减低 减低 引入负反馈使电路的通频带宽度增加 无负反馈 有负反馈 f |AO| 0.707|Auo| O f′2 | Afo | f2 |Af|, |Af | 0.707|Afo| BW BWf 负反馈展宽通频带 6. 展宽通频带 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。 运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以实现不同的运算。 9.5 运算放大器在信号运算方面的运用 (1) 电路组成 以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地(?)。 (2) 电压放大倍数 因虚短, 所以u–=u+= 0， 称反相输入端“虚地”— 反相输入的重要特点 因虚断，i+= i– = 0，所以 i1 ? if if i1 i– i+ 因要求静态时u+、 u– 对地电阻相同，所以平衡电阻 R2 = R1 // RF。 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 9.5.1 比例运算 1.反相比例运算 (5) 电压并联负反馈，输入、输出电阻低， ri = R1。共模输入电压低。 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 R1、RF 有关，与运放本身参数无关。 (3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 (4) 因u–= u+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。 ※ 例: 电路如下图所示，已知 R1= 10 k? ，RF = 50 k? 。求: 1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变, 要求Auf为 – 10, 则RF 、 R2 应为多少？ 解：1. Auf = – RF ? R1 = –50 ? 10 = –5 R2 = R1 ?? RF =10 ?50 ? (10+50) = 8.3 k? 2. 因 Auf = – RF / R1 = – RF ? 10 = –10 故得 RF = –Auf ? R1 = –(–10) ?10 =100 k? R2 = 10 ? 100 ? (10 +100) = 9. 1 k? uO RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 因虚断， i-=i+=0 所以: u+ = ui (1) 电路组成 (2) 电压放大倍数 因虚短，所以 u– = ui 反相输入端不“虚地” 因要求静态时u+、u?对地电阻相同， 所以平衡电阻R2=R1//RF uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? u+ u– 2. 同相比例运算 (5) 电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低，共模输入电压可能较高。 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 R1、RF 有关，与运放本身 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。 当 R1= ? 且 RF = 0 时， uo = ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 由运放构成的电压跟 随器输入电阻高、输出 电阻低，其跟随性能比 射极输出器更好。 uo ui + + –