[引言]理想集成运算放大器及其分析特点PPT课件.ppt

引言：理想集成运算放大器及其分析特点 运算电路是集成运算放大器的基本应用电路，它是集成运放的线性应用。讨论的是模拟信号的加法、减法积分和微分、对数和反对数（指数）、以及乘法和除法运算。1、集成运算放大器理想化的条件 为了分析方便，把运放均视为理想器件：（1）开环电压增益Av=（2）差模输入电阻Rid=（3）开环输出电阻RO=0（4）共模抑制比KCMR=1.2、理想集成运算放大器分析的特点、理想集成运算放大器分析的特点 由于运算放大器的开环电压增益Av=，集成运放两个输入端的电压通常接近于零，即vivNvP0。理想化为vNvP，故称“虚短”。由于运算放大器的差模输入电阻Rid=，集成运放两个输入端几乎不取电流，即iI0。理想化为I+=I-=0，故称“虚断”。2.8.1 基本运算基本运算电电路路一、比例运算电路1、反相输入 是深度电压并联负反馈根据“虚短”，vNvP；和“虚断”，I+=I-=0。vNvPI+*R2=0，这称为“虚地”。i1=(uiuN)/R1=ui/R1 if=(uNuo)/Rf=uo/Rf 又I+=I-=0，i1=if 因此 Avf=uo/ui=Rf/R13.2、同相输入 是深度电压串联负反馈 vNvP uii1=ifi1=uN/R1=ui/R1if=(uNuo)/Rf=(ui uo)/Rfuo=(1+Rf/R1)ui AVf=uo/ui=1+Rf/R1 4.二、加法电路1、反相、反相输输入求和入求和电电路路 在在 反相比例运算反相比例运算电电路的基路的基础础上，增加一个上，增加一个输输入入支路，就构成了反相支路，就构成了反相输输入求和入求和电电路，路，见图见图8.03。此。此时时两个两个输输入信号入信号电压产电压产生的生的电电流都流向流都流向Rf。所以。所以输输出是两出是两输输入信号的比例和。入信号的比例和。图8.03 反相求和运算电路5.二、二、同相同相输输入求和入求和电电路路 在同相比例运算在同相比例运算电电路的基路的基础础上，增加上，增加一个一个输输入支路，就构成了同相入支路，就构成了同相输输入求和入求和电电路，如路，如图图8.04所示。所示。图8.04 同相求和运算电路 因因运运放放具具有有虚虚断断的的特特性性，对对运运放放同同相相输输入入端端的的电电位位可可用用叠叠加加原理求得原理求得:6.RRRRRRvRRRRRRRvRRRRRRRRRRvRRRRRvRRv+=+=f12i212221i1211f12i2121i12o)/()/()/()/()/()/()/()/(RvRvRRRRRRRRvRRvRRv+=+=2i21i1fnpfffi22pi11po)()(由此可得出/fn21pRRRRRRR=式中+-=vv+=RRRvRRRRRvRRv)/()/()/()/(12i2121i12-+=vRRRvof而 ,i2i1of21npvvvRRRRR+=时当，7.二、减法二、减法电电路路 1、利用反相信号求和以、利用反相信号求和以实现实现减法运算减法运算 8.2、用差分式、用差分式电电路以路以实现实现减法运算减法运算 9.例、具有高例、具有高输输入阻抗、低入阻抗、低输输出阻抗的出阻抗的仪仪用放大器用放大器 10.3、积积分运算分运算电电路路 积积分运算分运算电电路的分析方法与求和路的分析方法与求和电电路路差不多，反相差不多，反相积积分运算分运算电电路如路如图图8.1.58.1.5所示。所示。图8.1.5 积分运算电路11.当输入信号是阶跃直流电压VI时，即图 8.1.5 积分运算放大电路12.4 4、微分运算微分运算电电路路微分运算微分运算电电路如路如图图8.1.88.1.8所示。所示。图 8.1.8 微分电路13.8.3 8.3 对对数和指数运算数和指数运算电电路路8.3.1 8.3.1 对对数运算数运算电电路路8.3.2 8.3.2 指数运算指数运算电电路路14.8.3.1 8.3.1 对对数运算数运算电电路路 图 8.3.1 对数运算电路对对数运算数运算电电路路见图见图8.3.1。由。由图图可知可知 15.8.3.2 8.3.2 指数运算指数运算电电路路 指数运算指数运算电电路如路如图图8.3.28.3.2所示。所示。指数运算指数运算电电路相当反路相当反对对数运算数运算电电路。路。图图 8.3.2 8.3.2 指数运算指数运算电电路路16.