【大学课件】含有运算放大器的电阻电路.pptVIP

含有运算放大器的电阻电路欢迎来到这场关于含有运算放大器的电阻电路的深入探讨。我们将揭示这些强大电子元件的奥秘，探索其在现代电子设备中的重要应用。

引言运算放大器的重要性运算放大器是现代电子设计的基石，广泛应用于信号处理和控制系统。课程目标深入了解运算放大器的工作原理、特性和各种电路应用。学习收益掌握运算放大器知识，为未来电子设计奠定坚实基础。

运算放大器概述高增益放大器运算放大器是一种具有极高直流增益的差动放大器。多功能性可用于实现各种线性和非线性函数。广泛应用在模拟电路和混合信号系统中扮演核心角色。

理想运算放大器的特性无穷大开环增益理想情况下，运算放大器的开环增益为无穷大。无穷大输入阻抗理想运算放大器的输入电流为零。零输出阻抗输出端可以提供任意大小的电流。零输入失调电压当两输入端电压相等时，输出电压为零。

实际运算放大器的特性有限开环增益实际运算放大器的开环增益通常在10^5到10^6之间。有限输入阻抗输入阻抗通常在兆欧级别，但不是无穷大。非零输出阻抗输出阻抗通常在几十欧姆左右。

反向输入端与正向输入端正向输入端标记为+，输入信号与输出信号同相。反向输入端标记为-，输入信号与输出信号反相。差分输入两个输入端的电压差决定输出。

开环放大电路1高增益2不稳定性3饱和问题4有限应用开环放大电路是未加反馈的运算放大器电路，具有极高增益但不稳定，易饱和，应用受限。

负反馈放大电路1引入负反馈将部分输出信号反馈到反相输入端。2降低增益负反馈降低了整体增益，但提高了稳定性。3改善性能扩大带宽，减少失真，提高线性度。

负反馈对放大特性的影响1增益稳定性负反馈使得闭环增益主要由外部元件决定，减少了温度和元件参数变化的影响。2带宽扩展负反馈可以显著扩大放大器的工作带宽。3失真降低负反馈可以有效减少非线性失真。4阻抗改善负反馈能够提高输入阻抗，降低输出阻抗。

电压跟随器电路单位增益输出电压等于输入电压，增益为1。高输入阻抗提供极高的输入阻抗，减少对信号源的负载。低输出阻抗具有很低的输出阻抗，可驱动较大负载。隔离作用有效隔离输入端和输出端，防止负载影响信号源。

反相运算放大器电路信号反相输出信号与输入信号相位相差180度。可调增益闭环增益由反馈电阻和输入电阻比值决定。虚地特性反相输入端形成虚拟接地点。

反相运算放大器电路分析增益公式A=-Rf/Ri，其中Rf为反馈电阻，Ri为输入电阻。虚地原理反相输入端电压接近于零，称为虚地。输入阻抗输入阻抗等于输入电阻Ri。

非反相运算放大器电路同相输入信号输入到正向输入端。正增益输出信号与输入信号同相。高输入阻抗几乎不对信号源造成负载。

非反相运算放大器电路分析1增益公式A=1+Rf/R12最小增益增益始终大于13输入阻抗极高，接近理想运放4应用广泛适用于高阻抗信号源

反向整流电路工作原理利用运算放大器的反相特性实现信号整流。优点克服了二极管的导通电压，提高了整流精度。应用常用于小信号处理和精密整流。电路结构由运算放大器、二极管和电阻组成。

正向整流电路1输入信号输入到运算放大器的正向输入端。2整流过程正半周通过，负半周被阻断。3输出信号得到只有正半周的整流输出。

单相全波整流电路双向整流将交流信号的正负半周都转换为同极性。高效率利用信号的全部周期，提高能量利用率。精确整流克服二极管的压降，实现精确的小信号整流。

单相半波整流电路工作原理仅允许交流信号的一个半周通过，另一个半周被阻断。电路结构由运算放大器、二极管和电阻组成，结构相对简单。应用场景适用于对效率要求不高，但需要简单电路的场合。

差动放大器电路1高共模抑制比2低噪声3高输入阻抗4宽带宽5线性度高差动放大器是运算放大器的核心，具有上述优异特性，广泛应用于精密测量和信号处理。

差动放大器电路分析差模增益放大两输入端之间的电压差。共模抑制抑制两输入端共同的电压变化。输出电压与输入差模信号成正比。

差动放大器的性能指标共模抑制比（CMRR）衡量抑制共模信号的能力，越高越好。输入失调电压理想情况下应为零，实际会有微小偏差。输入偏置电流流入输入端的直流电流，应尽量小。带宽能够正常放大的最高频率范围。

运算放大器的参数漂移温度影响温度变化会导致运放参数发生漂移。时间漂移长期使用会引起参数缓慢变化。电源波动电源电压变化也会引起参数漂移。

运算放大器的共模抑制比定义差模增益与共模增益之比的对数。重要性反映运放抑制共模干扰的能力。影响因素输入级的匹配度和电流源的输出阻抗。提高方法改善输入级匹配和使用高阻抗电流源。

运算放大器的输入偏置电流1定义运放输入端所需的直流偏置电流。2影响造成输入失调电压，影响精度。3补偿方法使用偏置电流补偿电路。

运算放大器的输入偏置电压定义使运放输出为零时，两输入端之间的电压差。原因主要由输入级晶体管的不匹配引起。补偿可