2016模拟电路基础（电工版）授课教案：集成运算放大器的应用（二）.docVIP

模拟电路基础授课教案 集成运算放大器的应用（二） 目标：1.掌握差分输入放大电路和反相加法器 复习回顾同相输入放大电路 一．差动输入(Differential input)放大电路 1.电路组成 图4.2.5所示为差动输入放大电路，它的两个输入端都有信号输入。ui1 通过R1接至运放的反相输入端，ui2通过R2、R3分压后接至同相输入端，而uo通过Rf、 R1反馈到反相输入端。 图4.2.5差动输入放大电路 2. 与的关系 因i-=0，u-为ui1和uo共同作用的结果，应用叠加定理得： ；根据分压公式得：；又因为 u+=u-，故 当R1=R2和Rf=R3时，，可见其输出电压uo与两个输入电压的差值(ui2-ui1)成正比。故称为差值放大电路，又称为减法运算电路。 3.特点 集成运放组成差动输入组态，对共模信号有抑制作用，即使使用一级运放电路，选用较高共模抑制比的运放，电路也具有一定的抗共模噪声干扰的能力。 [例题]两运放组成的抗共模噪声电路如图4.2.6所示。求Auf。 图4.2.6 两运放抗共模噪声电路 解题分析：在分析多个运放组成电路时，应把输入输出关系搞清楚，然后应用虚短、虚断概念和叠加定理求解。本例中A1的输出为A2的输入。A1组成同相比例放大器，A2组成差动放大组态。该电路具有很高的输入电阻可达几十 兆欧。为提高抑制共模信号的能力，要求A1、A2具有较高的共模抑制比。 解：A1组成同相比例放大电路，根据同相输入放大电路的输出电压公式得： A2组成差动输入放大电路。当uo1单独作用，ui2对地短接, A2为反相比例放大电路。则 当ui2单独作用，u01对地短接，A2为同相比例放大电路。则 该电路输出电压与输入电压差值成正比，为高输入电阻的减法电路。 二．反相加法器 反相加法器如图4.2.7所示，Rf为反馈电阻，R3为直流平衡电阻，其作用：消除输入偏置电流影响，保证“零输入、零输出”。其值R3=R1 ∥R2∥Rf 。 4.2.7 反相加法器 根据虚短、虚断性质和KCL电流定理： ；电路特点：调整某一路的输入电阻不影响另一电路的输入电压与输出电压的比例关系。 当R=Rf时，，说明电路实现了各输入信号电压的反相相加。 当R1=R2=R时，； 作业 1. 画出差分输入基本放大电路图，并写出输入和输出电压的关系式。 （试写出分析过程） 2. 画出反相加法器的电路图，并写出输入和输出电压的关系式。 （试写出分析过程） 3.在理解的基础上做到熟练掌握这两个电路。（加强记忆为后面应用作准备） 2