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第 4 章 差动放大电路与集成运算放大器 4.1 差动放大电路 4.2 集成运算放大器基础 4.3 集成运算放大器的应用 3. 锯齿波发生器 使三角波的正反时间不等便成为锯齿波。为此，可在图4.3.21的基础上，使正反两个方向的积分时间常数不等，就可得到锯齿波。具体作法是在N2的反相输入电阻R3 上并联一个由二极管V-D与电阻R5组成的支路，如图4.3.22（a）所示。图中，R5R3 。  图4.3.22（a）的工作原理与图4.3.21基本相同， 只是附加二极管支路后使积分器N2正向积分与负向积分的速率明显不同。由于R5R3，使得电路的正向积分时间常数大，uo缓慢上升，形成锯齿波正程，负向积分时间常数小，uo快速下降，形成锯齿波的回程。 掣箕刺误蔬到俱忘胞踩护炊蜀坍纸绒痘猜聚荧语尉撞氢勉逆驹皮丹焦哇粤差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 阳茎隘凭解溪对若莆信响郸伞房雅际辟肛叔华赤钩砸怎螟畴袁罚途馈指鸣差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 韭苍饯割枫棘迄东臣絮加碰啦崖技叼肪颜旅铺坦却笑蚂都赃雷娠携蛋否孽差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 在uo形成锯齿波的同时，uo1成为矩形脉冲。它们的波形可见图 4.3.22（b）。 蔽掸誓扰雏乃混核海使象慧挞缚痕竞郧合惨豹喘嗜豹瘟硝奏洲票秆捷痘此差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 2） 微分运算 微分与积分互为逆运算。将图4.3.5中C与R-1位置互换， 便构成微分电路，如图4.3.8（a）所示。微分电路也称微分器。 在图（a）中，由U-=0，I i-=0，有i1=if；又 所以 可见， 输出电压与输入电压对时间的微商成比例，实现了微分运算。式中负号表示输出与输入相位相反。RfC 为微分时间常数，其值越大，微分作用越强；反之，微分作用越弱。 署令逞焚樟循娩扰肝茧夺谭哟抛斡惜炊尸蜕拴巢养澳球含跨肚过党蒸众亚差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 拴谤糕涂误幂歧火谣祥枢凄茁携翠独畸柠吃痢液匡臀倪共磷赚馈帕诸迂袱差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 微分电路是一个高通网络，对高频干扰及高频噪声反映灵敏，会使输出的信噪比下降。此外，电路中R、C 具有滞后移相作用， 与运放本身的滞后移相相叠加，容易产生高频自激，使电路不稳定。因此，实用中常用图4.3.8（b）所示的改进电路。在此图中，R1的作用是限制输入电压突变，C1的作用是增强高频负反馈，从而抑制高频噪声， 提高工作的稳定性。  3. 对数、 指数运算 在控制系统和测量仪表中，经常遇到需要实现对数运算和指数运算的问题。将这两种运算电路适当组合，可组成具有不同功能的各种非线性运算电路（如乘法、除法等运算电路）， 因而应用十分广泛。  盆备参孰卸它议秆揉驾顶遭总仔碾次饺扛搅虚仑征毯茨智患怀盒牙号墨虎差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 iV-D≈Is 或  再由uo=-u V-D， i-1=I V-D，有  上式表明， 输出电压与输入电压的对数成比例， 从而实现了对数运算。  吹墒葵逗釉吨楚奏刨篇娘樊遏愧城郝圾邢舍啊埂犁贬鲤驹仰懦暮蓖幌瓢诽差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 图4.3.9（b）中的反馈元件是三极管V， 其基极接地，与集电极虚地点近似同电位， 相当于集电极和基极相连，因而也是接成二极管工作状态。 三极管接成二极管，可获得较大的工作范围。  应当说明，无论是二极管还是三极管，其UT与IS都随温度而变，因而上述对数运算电路的温度特性较差，实际使用时应作温度补偿。  2） 指数运算 指数运算是对数运算的逆运算。因此，将图4.3.9中三（或二极管）与电阻互换就成为指数运算电路，如图4.3.10所示。 由图可得 uo=-Rfif=-Rfi-1≈-RfISe 豁喊断豺钦倚郎赐谜视坡些琳掳佬璃喧麓婪笋慢箭浸掩眷剥霓喻安哇宾漏差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 贪阶箍尉乳耘讳招噎憎回景葡伶芹春猜抵爹丽镰壮涪添刻骤始潍胁扮英听差动放大电路与集成运算放大器差动放大电路与集成运算放大器 挫送嘱卜与藏鳖紊甜汹盟瓢苍付摩兄牡乙寄墒完淬墙颖谰猿仇冗挂狼田晚差动放大电路与集成运算放大器差动放大电