文档介绍：第七章信号的运算和处理
概述
电子信息系统的组成
理想运放的两个工作区
线性工作区和非线性工作区。
一、理想运放的性能指标
1、Aod=∞;
2、Rid=∞;
3、Ro=0;
4、KCMR=∞;
5、fH=∞;
6、UOI、IOI、dUO/dT(oC)、dIOI/dT(oC)均为零。∕∕∕∕
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
uO=Aod(uP-uN)
∵理想运放 Aod=∞, ∴ uP-uN=0
即uP=uN也就是说运放的同相输入端和反相
输入端之间“虚短路”。
净输入电压为零,且两输入端之间的输入电阻为无穷大,所以两个输入端的电流均为零,称作“虚断路”。
“虚短”和“虚断”是非常重要的概念,是分析
运放工作在线性工作区时输入、输出关系的
两个基本的出发点。
2、集成运放工作在线性区的电路特征
只有电路引入了负反馈,才能保证集成运放工作在线性区。否则,只能工作在非线性区,
即不是输出UOM就是输出-UOM。。
三、理想运放的非线性工作区
集成运放工作在开环(无反馈)或正反馈状态。
理想运放工作在非线性区的特点:
1、输出电压uO只有两种可能的情况,+UOM或 -UOM。当uP>uN时,uO=+UOM,当uP<uN 时,uO=-UOM 。。
2、虽然净输入电压不再为零,但由于差模输入 电阻为无穷大,所以净输入电流为零,即 iP=iN=0。也就是说这时仍具有“虚断”的特 点。
基本运算电路
比例运算电路
一、反相比例运算电路
1、基本电路
从输入端和地之间看进去的等效电阻等于从输入端和虚地之间看进去的等效电阻,所以电路的输入电阻
Ri=R
由于电路引入了深度负反馈,且1+AF=∞,所以
电路的输出电阻
Ro=0
电路带负载后运算关系不变。
在此电路中,为了增大输入电阻,必须增大R。若要求Ri=100kΩ,Au=-50,则应取R= 100kΩ,
Rf=5MΩ。电阻过大,其稳定性差且噪声大。
。
2、T型网络反相比例运算电路
(1+R2∥R4/R3)uI
这时,若要求Ri=100KΩ且Au=-50,则应取R1= 100KΩ,R2=R4= 100KΩ,R3= KΩ。避免了选用大电阻。
二、同相比例运算电路
注意,集成运放有共模输入电压。
三、电压跟随器
图中,由于uO=uN=uP=uI
∴uO=uI
Au=1
列出关键节点的电流方程,然后根据“虚短”和“虚断”的原则进行整理,即可得到输出电压和输入电压的运算关系。