文档介绍：第七章信号的运算和处理
概述
集成运放的组成
理想运放的两个工作区
理想运放:将性能指标理想化的集成运放
理想运放的两个工作区
①线性区
②非线性区
一、理想运放的性能指标
1. 开环差模增益Aod=∞;
2. 差模输入电阻Rid= ∞;
3. 输出电阻RO=0;
4. 共模抑制比KCMR= ∞;
5. 上限截止频率fH= ∞;
6. 失调电压UOI、失调电流IOI和温漂均为零且无任何内部噪声。
二、理想运放在线性工作区
1. 理想运放在线性工作区的特点
(1)“虚短”特点:uP=uN=0
(2)“虚断”特点:iP=iN=0
2. 集成运放工作在线性区的电路特征
必须要在电路中引入深度负反馈
扩大线性运用范围
三、理想运放在非线性工作区
电路特征:
传输特性如图所示
特点
①输出电压uo=±UOM
②只具有“虚断”特点不具有“虚短”特点。
运放处于开环或引入正反馈状态
基本运算电路
输入电压和输出电压均对“地”而言
比例运算电路
一、反相比例运算电路
1. 基本电路
(1)电路特点
①反馈组态
电压并联负反馈
②补偿电阻(静态平衡电阻)
实现0入0出
(2)uo与uI的关系
根据“虚短”和“虚断”特点可知
uP=uN=0
iP=iN=0
N点和P点为虚地
对于节点,由KCL得
iR=iF
即
(uO与uI反相)
(3)输出电阻ROf
1+AF=∞
带载后运算关系不变
(4)输入电阻Rif
二、同相比例运算电路
1. 基本电路
(1)电路特点
反馈组态
电压串联负反馈
(2)uo与uI的关系
根据“虚短”和“虚断”特点可知
uP=uN=uI
对于节点N,由KCL得
iR=iF
即
(uO与uI同相)
(3)输出电阻ROf
(4)输入电阻Rif
三、电压跟随器
说明
对于引入电压负反馈的理想运放,输出可视为恒压源,带载后其运算关系不变。
【】电路如图所示,若uO=-55uI,其余参数如图中所标注。试求出R5之值。
【解】
电路中A1构成同相比例运算电路,A2构成反相比例运算电路
其中
R5=500kΩ
加减运算电路
一、求和运算电路
1. 反相求和运算电路
根据“虚短”规则,有
uN=uP=0
根据“虚断”规则和KCL得
说明
也可用叠加原理求uO和uI的关系。
即
2. 同相求和电路
在同相比例运算电路中,有
对于节点P,根据“虚断”和KCL得
其中:Rp=R1∥R2 ∥R3 ∥R4
将(2)式代入(1)式得
RN=R//Rf