第9章信号的运算、处理及 波形发生电路 本节主要讨论由集成运放构成的应用 电路一一运算电路的特点和分析方法 为了简化分析并突出主要性能,通 常把集成运放看成理想的,理想运算 放大器( Ideal0 peration Amplifier) 应当满足下列条件
第9章 信号的运算、处理及 波形发生电路 ➢ 本节主要讨论由集成运放构成的应用 电路——运算电路的特点和分析方法。 ➢ 为了简化分析并突出主要性能，通 常把集成运放看成理想的，理想运算 放大器(Ideal Operation Amplifier) 应当满足下列条件
◆开环差模电压放大倍数A→0 开环差模输入电阻r→>∞ 开环输出电阻r→0 输入偏置电流/m1=Im2=0 令失调电压和失调电流U=0、I0=0 令共模电压放大倍数4→>0 0dB带宽/C→
❖ 开环差模电压放大倍数Aod→∞ ❖ 开环差模输入电阻rid→∞ ❖ 开环输出电阻ro →0 ❖ 输入偏置电流IIB1 = IIB2 =0 ❖ 失调电压和失调电流UIO =0、IIO =0 ❖ 共模电压放大倍数AOC→0 ❖ 0dB带宽fC→∞
集成运放的两个重要特点 理想运放工作在线性区,利用它的理想 参数可以导出下面两条重要结论。 >(1)虚短:理想运放的两输入端之间 的电压差为零,即Un=U-U=0,或U U。这是因为受电源电压限制,输出电 压U为有限值,又因Aa→∞,所以 U=U-U U 0 00 0 od
➢ (1)虚短：理想运放的两输入端之间 的电压差为零，即Uid =U- -U+ =0，或U- =U+。这是因为受电源电压限制，输出电 压Uo为有限值，又因Aod →∞，所以 0 od o i d = = = − − + A U U U U 集成运放的两个重要特点: 理想运放工作在线性区，利用它的理想 参数可以导出下面两条重要结论。 + U- U+ Aod _ Uo
(2)虚断:理想运放的两输入端不取电 流,即==0,这是因为U≈0,又因 ri→0,所以 =0 Ⅰ=,=i=0 U =0 +0 理想集成运算放大器
➢ (2)虚断：理想运放的两输入端不取电 流，即I-=I+ =0，这是因为Uid ≈0，又因 rid→∞，所以 0 id id - = + = = r U I I Uo 理想集成运算放大器 I-=0 I+ =0 U+ U- Aod _ +
般实际运放工作在线性区时,其参数 很接近理想条件,也基本具备这两个特 点,即有U≈U,I≈+≈0。 ◆总之,U≈U,Ⅰ≈≈0是两条重要结论, 用以分折各种运算放大器的线性应用电 路
➢一般实际运放工作在线性区时，其参数 很接近理想条件，也基本具备这两个特 点，即有U- ≈U+，I- ≈I+ ≈0。 ❖总之，U- ≈U+，I- ≈I+ ≈0是两条重要结论， 用以分折各种运算放大器的线性应用电 路
91运算电路 91.1比例电路电压并联负反馈电路 1.反相比例电路 由于Ⅰ==0,所以 Re U+=0,因此有 U=U=0 R R称为输入平衡电阻, Uo 选择参数时,应使 Rb R=R/R,使集成运 放两个输入端的外接 图91反相比例电路 电阻相等,确保其处 于平衡对称的工作状
9.1.1 比例电路 ❖ 1.反相比例电路 电压并联负反馈电路 由 于 I-=I+ =0， 所 以 U+ =0，因此有 U-=U+ =0 9.1 运算电路 Rf Uo I U + I _ I- I1 U+ If R1 Rb + + _ 图9.1 反相比例电路 Rb称为输入平衡电阻， 选择参数时，应使 Rb =R1 //Rf，使集成运 放两个输入端的外接 电阻相等，确保其处 于平衡对称的工作状 态
Re R R R U R Ur 如果R=R1,则输出 Ur+ 0电压与输入电压相位 相反,大小相等,称 图91反相比例电路 为反相器
f o 1 I R U R U = − I 1 f o U R R U = − 如果Rf =R1，则输出 电压与输入电压相位 相反，大小相等，称 为反相器。 Rf Uo I U + I _ I- I1 U+ If R1 Rb + + _ 图9.1 反相比例电路
反相比例电路是电 压负反馈,理想情 R 况下 R=0 Ur 输入电阻: Rif=r 图91反相比例电路
反相比例电路是电 压负反馈，理想情 况下 Rof=0 1 I if 1 I U R = R = 输入电阻: Rf Uo I U + I _ I- I1 U+ If R1 Rb + + _ 图9.1 反相比例电路
今2同相比例电路 理想情况下,存在U U虚短”关系,由 于I==0,所以有 U+=U1 R R,+Rf 图92同相比例电路 Uo=U1(1+2) R1
❖ 2.同相比例电路 理想情况下，存在U- =U+ “虚短”关系，由 于 I-=I+ =0， 所以有 U+ =UI o 1 f 1 - U R R R U + = (1 ) 1 f o I R R U =U + + _ + R1 Rf U Rb I _ + 图9.2 同相比例电路 _ Uo
电路的输出电压与 输入电压相位相同, 大小成一定的比例 关系 同相比例 +U- 图92同相比例电路
电路的输出电压与 输入电压相位相同， 大小成一定的比例 关系——同相比例 + 运算。 _ + R1 Rf U Rb I _ + 图9.2 同相比例电路 _ Uo