运算放大器简论及简单应用.pptVIP

在节点A 有： 在节点B有： 联立以上二等式得： 同时考虑到： 则得到： A(S)即是二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式。只要适当选择Yi （i＝1～5），就可以构成低通、高通、带通等有源滤波器。 基本电路介绍 运算放大器和滤波电路基础 四川大学电子信息学院 2010.4.24 模拟技术的捷径，在电子机械技术领域中具有重要应用价值 运算放大器简介 运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。用它可以完成放大、振荡、调制和解调，模拟信号的相乘、相除、相减和相比较等功能，而且还广泛地用于脉冲电路。 运放的框图 (a)运放的符号表示 （b）运放的引脚 7 6 5 ??741 1 2 3 4 U- U+ -UCC +UCC 输出 1.运放原理 图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示 U-为反相输入端。U+为同相输入端。 输出：U0= Aud (U+-U-) ； Aud称为运算放大器的开环增益（开 环电压放大倍数）。 在实际运用中，我们经常将运放理想化，即:开环电压增益Aud=∞；输入阻抗ri=∞；输出阻抗ro=0； 带宽fBW=∞；失调与漂移均为零等理想化参数。 1.2. 运放的两个重要特性 在分析理想运放应用电路时，运用两个基本原则，可简化运放电路的计算。 “虚短”:U+≈U－ 输出电压UO与输入电压之间满足关系式： UO＝Aud（U+－U－） 由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。 “虚断”: I+=I－ ＝0 由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I+=I－ ＝0，称为“虚断”。 1.3 运放的应用 反向比例电路 下图是反向比例电路电路图及关系表达式： 其中满足： 改变比例系数，即改变电阻阻值就可以改变输出电压。反向比例电路对于输入信号的负载能力有一定的要求。 同向比例电路 同向比例电路图及关系表达式如下图： 其中满足： 改变比例系数就能改变输出电压，且Ui与U0的方向相同，同向比例电路对集成运放的共模抑制比要求高。 差动比例电路 差动比例电路如下图，输入信号分别加在反相输入端和同相输入端: 其输入和输出的关系为： 可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算。 (2)和/差电路 和差电路也是一种运用比较广泛的电路，这里就举三个电路：反向求和电路，同向求和电路，和差电路。 反向求和电路 反向求和电路如下图所示： 输出电压与输入电压之间的关系为： ；其中： 与反相比例电路相同，可方便地改变某一电路的输入电阻，从而改变电路的比例关系，而不影响其它支路比例关系。 同向求和电路 同向求和电路如下图所示： 输出电压与输入电压之间的关系为： 同时满足： 和差电路 此电路的功能是对Ui1、Ui2进行反相求和，对Ui3、Ui4进行同相求和，然后进行的叠加即得和差结果。 输入输出电压的关系是： 由于该电路用一只集成运放，它的电阻计算和电路调整均不方便，因此我们常用二级集成运放组成和差电路。它的电路下图所示: 输入输出电压的关系是：