6章 集成电路运算放大器的线性运用
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【电子教案--模拟电子技术】第六章集成电路运算放大器的线性
AVO越大，线性区越小， 当AVO→∞时，线性区→0
2.理想运算放大器： 开环电压放大倍数 AV0=∞
差摸输入电阻 Rid=∞
3. 线性区
输出电阻
R0=0
为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈：
理想运放工作在线性区的条件：
电路中有负反馈！
运放工作在线性区的分析方法：
虚短（U+=U-） 虚断（ii+=ii-=0）
例 6.2.3 利用积分电路将方波变成三角波
10 k
uI/V 5
10 nF
时间常数 = R1Cf = 0.1 ms
1 t2
uoR1Cf
uIdtuC(t1)
t1
设 uC(0) = 0
0.1
1
uo
t0.1ms
0.1
5dt = 5 V
0
5 0.1 0.3 0.5 t/ms
uO/V 5
0.3
1
一般 R1 = R1； Rf = Rf
u
uI2Rf R1 Rf
u
uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )
uo = Rf /R1( uI2 uI1 ) 减法运算实际是差分电路
6.2.3 微分与积分运算 一、微分运算
i1
C1
duI dt
u 0 虚地
iF
uo Rf
i1 iF 虚断
3. uIC = 0，对 KCMR 的要求低 u+ = u = 0 虚地
二、同相比例运算
当 R1 = ，Rf = 0 时，
uuuI i1 iF
Auf = 1 跟随器
RuI1特1点. u为：OR深f度uI电，压u串O联负(1反馈RR1f，)uAIuf =A1uf+R1f /R1RR1f
2.理想运算放大器： 开环电压放大倍数 AV0=∞
差摸输入电阻 Rid=∞
3. 线性区
输出电阻
R0=0
为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈：
理想运放工作在线性区的条件：
电路中有负反馈！
运放工作在线性区的分析方法：
虚短（U+=U-） 虚断（ii+=ii-=0）
例 6.2.3 利用积分电路将方波变成三角波
10 k
uI/V 5
10 nF
时间常数 = R1Cf = 0.1 ms
1 t2
uoR1Cf
uIdtuC(t1)
t1
设 uC(0) = 0
0.1
1
uo
t0.1ms
0.1
5dt = 5 V
0
5 0.1 0.3 0.5 t/ms
uO/V 5
0.3
1
一般 R1 = R1； Rf = Rf
u
uI2Rf R1 Rf
u
uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )
uo = Rf /R1( uI2 uI1 ) 减法运算实际是差分电路
6.2.3 微分与积分运算 一、微分运算
i1
C1
duI dt
u 0 虚地
iF
uo Rf
i1 iF 虚断
3. uIC = 0，对 KCMR 的要求低 u+ = u = 0 虚地
二、同相比例运算
当 R1 = ，Rf = 0 时，
uuuI i1 iF
Auf = 1 跟随器
RuI1特1点. u为：OR深f度uI电，压u串O联负(1反馈RR1f，)uAIuf =A1uf+R1f /R1RR1f
集成运算放大器在线性区的应用
集成运算放大器在线性区的应用摘要：运算放大器用途非常广泛，接入适当的反馈网络，可实现不同用途的电路，本论文主要研究Multisim仿真环境下的集成运算放大器传输特性、集成运算放大器构成的比例运算电路、加减法运算电路。
关键字：运算放大器 Multisim 运算电路在实际电路中，集成运算放大器通常结合反馈网络共同组成某种功能的电路模块，由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故名“运算放大器”。
运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元，常简称运放，随着半导体技术的发展，如今绝大多数的运放是以单片的形式存在。
集成运算放大器可分为如下几种类型：通用型、高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型和高压大功率型。
运算放大器用途非常广泛，接入适当的反馈网络，可实现不同用途的电路，如信号放大、信号运算、信号处理和波形的产生与变换。
其应用已经延伸到汽车电子、通信、自动控制、消费等各个领域。
一、关于集成运放参数的选择（1）最大输出电压：集成运算放大器的最大输出电压约为±14V。
（2）开环电压放大倍数：没外接反馈环节测定的差模放大倍数。
（3）输入失调电压：当输入为零时，输出不为零。
如果要使此时的输出为零，输入端加一个很小的补偿电压，即为输入失调电压。
一般为毫伏级。
（4）输入失调电流：输入为零时，两个输入端静态基极电流之差，一般为零点零几的微安级。
二、原理及方案集成运算放大器具有放大倍数高，输入电阻大，输出电阻小，可靠性高等特点，广泛应用于各种技术领域，应用中按照其传输特性，可分为线性区和非线性饱和区。
在理论研究中将集成运算放大器理想化，即放大倍数和输入电阻趋近于无穷大，输出电阻无穷小，也可推导得到集成运放工作在线性区的两点重要依据[1]：（1）（一）反相比例运算图1是由集成运算放大器构成的反相比例运算电路，主要特点是反馈电阻跨接于输出端与反相输入端之间构成闭环，输入信号由反相输入端输入。
根据集成运算放大器工作在线性区的两点重要依据可以得到式(2)。
集成电路运算放大器的线性应用
高开环增益
输入端几乎不吸收电流， 使得输入信号源不受负
载影响。
输出端具有很低的内阻， 可以驱动较大的负载。
无反馈时的电压放大倍数 极高，使得运算放大器具
有很高的放大能力。
高共模抑制比
对共模信号（两个输入端共 有的信号）有很强的抑制能
力，提高了抗干扰性能。
常见集成电路运算放大器类型
通用型运算放大器
高精度运算放大器
故障诊断与排除方法
01 02 03 04
当运算放大器出现故障时，首先检查电源和接地是否正常，排除电源 故障。
检查输入信号是否正常，以及输入电路是否存在短路或开路现象。
观察运算放大器的输出信号是否正常，如有异常则检查反馈电路和元 件是否损坏。
使用示波器等测试工具对运算放大器进行测试，进一步确定故障原因 并进行修复。
参考运算放大器的典型应 用电路，选择合适的外围 元件和参数。
应用注意事项与技巧
01 在使用运算放大器前，应对其进行充分的测 试和验证，确保其性能稳定可靠。
02
合理设计运算放大器的输入和输出电路，避 免引入不必要的噪声和失真。
03
注意运算放大器的电源和接地设计，确保电 源稳定且接地良好。
04
根据应用需求选择合适的反馈电路和元件， 以实现所需的放大倍数和带宽。
音频滤波器
通过配置运算放大器和外围元件，构成 各种滤波器，如低通、高通、带通等， 对音频信号进行频率选择和处理。
传感器信号调理电路
传感器信号放大电路
01
针对传感器输出的微弱信号，利用运算放大器进行放大，提高
信号的幅度和信噪比。
传感器信号滤波电路
02
去除传感器信号中的噪声和干扰，提取有用的信号成分，提高
集成运算放大器的线性应用(一)
4 4 R2 RF 100 加法电路 R12 50k 2 2 RF 100 R13 200k 0.5 0.5 R2 R 11 // R12 // R13 // RF 13.3k
主讲：刘丹
湖 南 科 技 工 业 职 业 技 术 学 院
CHINA
同相加法运算：
R RF R1 _
RF
+
+
R
uo
u u
R1
i1
u+ +
uo
ui
+
R2
i2
uo = Auf u+ =( 1+
当R1 = R2 时, uo
-
取R1//R2=RF//R RF R1
Auf=1+
RF R1
R1 R2 ui2 ) ui1 + )( R1 + R2 R1 + R2
=
1 2
(1+
RF
R1
)(ui1 + ui2)
CHINA
2.电路分析---输入输出关系
由虚断得 i i 0 if RF ui i1 R1 iR2 i+
+
所以：i1=if (1)
由虚短得 u u 0
∞
+
uo
u 0
i1
虚地
ui i1 R1
if RF
U-
u uo u ui u ui ， if o (2) R1 R1 RF RF
主讲：刘丹
湖 南 科 技 工 业 职 业 技 术 学 院
CHINA
主讲：刘丹
+
∞
+
主讲：刘丹
湖 南 科 技 工 业 职 业 技 术 学 院
CHINA
同相加法运算：
R RF R1 _
RF
+
+
R
uo
u u
R1
i1
u+ +
uo
ui
+
R2
i2
uo = Auf u+ =( 1+
当R1 = R2 时, uo
-
取R1//R2=RF//R RF R1
Auf=1+
RF R1
R1 R2 ui2 ) ui1 + )( R1 + R2 R1 + R2
=
1 2
(1+
RF
R1
)(ui1 + ui2)
CHINA
2.电路分析---输入输出关系
由虚断得 i i 0 if RF ui i1 R1 iR2 i+
+
所以：i1=if (1)
由虚短得 u u 0
∞
+
uo
u 0
i1
虚地
ui i1 R1
if RF
U-
u uo u ui u ui ， if o (2) R1 R1 RF RF
主讲：刘丹
湖 南 科 技 工 业 职 业 技 术 学 院
CHINA
主讲：刘丹
+
∞
+
集成运算放大器的线性应用
积分电路中的R和C 互换就可得到基本微分
电路。 本电路反相输入端同样有“虚地”，根
据理想运放“虚断”的概念可得：
iC
iR
C
d (ui u ) dt
u
uo R
整理可得：
uo
RC
dui dt
若输入为方波信号，且 RC T / 2
则输出为尖顶脉冲波。
此外，我们可以看到微分运算电路对
信号的突变非常灵敏，对信号的缓慢变化反
件 RP RN 代入得：
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
Rf R3
ui3
3. 加减运算电路
对而u对i1、uui、i23来u说来i4，说R，f 引入R引的f 入是的电是压电并压联串负联反负馈，
反馈。 根据“虚短”和“虚断”的概念可得：
ui1 u ui2 u u uo
R1
R2
Rf
ui3 u ui4 u u
反相比例运算电路引入的是深度电压并联负反馈，输输出入电电阻阻为为：：RRi oui0ii
ui iR1
R1
2. 同相比例运算电路
图中引入深度电压串联负反馈，输入电压经
平衡电阻R'，加至运放同相端。
根据理想运放“虚短”和“虚断”的概
念，得u： u ui iR1 iRf
又
整iR1理得0 ：R1u
，
iRf
R3
R4
R5
整理得：
uo
Rf RN
( RP R3
ui3
RP R4
ui 4
RN R1
ui1
RN R2
ui2 )
将电路参数平衡条件 RP RN 代入得：
在理想情况下, 该电路具有很好的抑制共 模信号的能力。但是它有输入电阻低和增益调
电路。 本电路反相输入端同样有“虚地”，根
据理想运放“虚断”的概念可得：
iC
iR
C
d (ui u ) dt
u
uo R
整理可得：
uo
RC
dui dt
若输入为方波信号，且 RC T / 2
则输出为尖顶脉冲波。
此外，我们可以看到微分运算电路对
信号的突变非常灵敏，对信号的缓慢变化反
件 RP RN 代入得：
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
Rf R3
ui3
3. 加减运算电路
对而u对i1、uui、i23来u说来i4，说R，f 引入R引的f 入是的电是压电并压联串负联反负馈，
反馈。 根据“虚短”和“虚断”的概念可得：
ui1 u ui2 u u uo
R1
R2
Rf
ui3 u ui4 u u
反相比例运算电路引入的是深度电压并联负反馈，输输出入电电阻阻为为：：RRi oui0ii
ui iR1
R1
2. 同相比例运算电路
图中引入深度电压串联负反馈，输入电压经
平衡电阻R'，加至运放同相端。
根据理想运放“虚短”和“虚断”的概
念，得u： u ui iR1 iRf
又
整iR1理得0 ：R1u
，
iRf
R3
R4
R5
整理得：
uo
Rf RN
( RP R3
ui3
RP R4
ui 4
RN R1
ui1
RN R2
ui2 )
将电路参数平衡条件 RP RN 代入得：
在理想情况下, 该电路具有很好的抑制共 模信号的能力。但是它有输入电阻低和增益调
集成运算放大器的线性应用电路
7.3 集成运算放大器的线性应用电路
u-= u+= 0
iR
uo R
iC
C
dui dt
uo
i- =0
iC iR
uo
RC
du i dt
第27页/共40页
7.3 集成运算放大器的线性应用电路
例5： ui sint ,求uo。
iR R
iC C
ui
ui
－ +
+
uo
0
t
R2
uo
uo
RC dui dt
0
t
i+ =0 u+ =0 u－=u+=0 iI=iF+ i-=iF , i- =0
ui uo
R1
R 2F
电压放大倍数:
Auf u0 RF
u1
R1
7.3 集成运算放大器的线性应用电路
反相比例运算放大器输入电阻
反馈电阻
iF RF
输入电阻(小):
ui
iI
i- _
uo
Ri=R1
R1 i+ + +
RW R、RW、R三个电阻可视为串联
b
R
uo1 uo2 ua ub ui1 ui2
2R RW RW
RW
uo2
uo2
uo1
2R RW RW
(ui2
ui1 )
第33页/共40页
三运放电路(续)
7.3 集成运算放大器的线性应用电路
ui1
+ A1 +
_
ui2
+ A2 +
uo1 uo1 R a
uo
RF R1
集成运算放大器的线性应用
表5-2减法器的测试
Ui1(V)
0.1
0.4
0.7
1
Ui2(V)
0.6
0.9
1.2
1.5
实测UO(V)
计算UO(V)
注：上课之前必须将计算值填入表中。
任务三:
设计一个双电源供电的交流放大器，电路采用图5-5所示的形式。其指标为
输入信号频率20Hz～20kHz
输入交流电压Ui=100mV
输出电压增益Au=50
表5-1反相加法器的测试
Ui1(V)
0.5
0.4
0.3
0.2
Ui2(V)
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
实测UO(V)
计算UO(V)
注：上课之前必须将计算值填入表中。
任务二：
设计一个如图5-4所示的减法器，使其能完成的运算功能。已知电阻R1已确定，R1=10kΩ,采用LM741型集成运放实现。
实验要求
集成运放一般有两个输入端，同相端（+）和反相端（-），分别表示输入与输出之间的关系。同相端表示输入与输出端相位相同，反相端表示输入与输出端相位相反。
1．反相比例器
反相比例器（或称反相放大器）电路形式如图5-1所示。输入信号电压Ui经电阻R1加到集成运放的反相端，Rf是构成电压并连负反馈而接入的反馈电阻，R为直流平衡电阻，其值应满足的平衡条件R=R1//Rf。根据运算放大器的基本原理，在理想的条件下（以下其它电路的分析同此条件），由于有“虚地”、“虚短”和“虚断”现象存在，我们不难得出图5-1所示反相比例器的电压增益为
设计一个能完成的运算电路。要求其输出失调电压mV。采用LM741集成运放，输入失调电流IIO取150nA.
实验要求
Ui1(V)
0.1
0.4
0.7
1
Ui2(V)
0.6
0.9
1.2
1.5
实测UO(V)
计算UO(V)
注：上课之前必须将计算值填入表中。
任务三:
设计一个双电源供电的交流放大器，电路采用图5-5所示的形式。其指标为
输入信号频率20Hz～20kHz
输入交流电压Ui=100mV
输出电压增益Au=50
表5-1反相加法器的测试
Ui1(V)
0.5
0.4
0.3
0.2
Ui2(V)
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
实测UO(V)
计算UO(V)
注：上课之前必须将计算值填入表中。
任务二：
设计一个如图5-4所示的减法器，使其能完成的运算功能。已知电阻R1已确定，R1=10kΩ,采用LM741型集成运放实现。
实验要求
集成运放一般有两个输入端，同相端（+）和反相端（-），分别表示输入与输出之间的关系。同相端表示输入与输出端相位相同，反相端表示输入与输出端相位相反。
1．反相比例器
反相比例器（或称反相放大器）电路形式如图5-1所示。输入信号电压Ui经电阻R1加到集成运放的反相端，Rf是构成电压并连负反馈而接入的反馈电阻，R为直流平衡电阻，其值应满足的平衡条件R=R1//Rf。根据运算放大器的基本原理，在理想的条件下（以下其它电路的分析同此条件），由于有“虚地”、“虚短”和“虚断”现象存在，我们不难得出图5-1所示反相比例器的电压增益为
设计一个能完成的运算电路。要求其输出失调电压mV。采用LM741集成运放，输入失调电流IIO取150nA.
实验要求
集成运算放放大器的线性应用实验ppt课件
Uo=Ui
R1 10K
Rf 100K +12V
Ui
R2 9.1K
2 7 741 3
6
Uo
5
41
Rw 100K -12V
图四
17
1. 按图四接好电路,在反相端加入交流信号 Ui=1KHz,用双踪示波器观察Ui和Uo的相位关系。
2. 用交流毫伏表测量输入、输出电压的数 值,可得电路的电压放大倍数,并与理论计算值比 较。将结果填人表二中。
集成运算放大器的线性应用实验
一 实验目的
二 实验设备 三 实验原理 四 实验内容 五 讨论题 六 实验报告
1 放大器调零 2 反相比例放大器 3 同相比例放大器 4 加法器 5 减法器 6 积分器
2
一 实验目的
1、掌握用集成运算放大器构成各种基本 运算电路的方法；
2、掌握用集成运算放大器构成的各种基 本运算电路的调试和测试方法；
名称
表2 R1 Rf Ui(mv) Uo(mv) Av(实验值) Av(理论值)
同相比例放大器 10K 100K
跟随器
∞ 100K
18
输入信号波形
输出波形
同 相 输 入 输 出 波 形 对 比
19
（4） 加法器
在反相比例放大器基础 上,如果反相输入端增加若干 输入电路，则构成反相加法放 大器，电路如图五所示。其运 算关系为：
Ui=U+ - U- 为有限值, “虚断’
u+ i+ +
uo
A
u-
-
i-
“虚断”：运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0， 好象断路一样，但却不是真正的断路。
10
四 实验内容及步骤
R1 10K
Rf 100K +12V
Ui
R2 9.1K
2 7 741 3
6
Uo
5
41
Rw 100K -12V
图四
17
1. 按图四接好电路,在反相端加入交流信号 Ui=1KHz,用双踪示波器观察Ui和Uo的相位关系。
2. 用交流毫伏表测量输入、输出电压的数 值,可得电路的电压放大倍数,并与理论计算值比 较。将结果填人表二中。
集成运算放大器的线性应用实验
一 实验目的
二 实验设备 三 实验原理 四 实验内容 五 讨论题 六 实验报告
1 放大器调零 2 反相比例放大器 3 同相比例放大器 4 加法器 5 减法器 6 积分器
2
一 实验目的
1、掌握用集成运算放大器构成各种基本 运算电路的方法；
2、掌握用集成运算放大器构成的各种基 本运算电路的调试和测试方法；
名称
表2 R1 Rf Ui(mv) Uo(mv) Av(实验值) Av(理论值)
同相比例放大器 10K 100K
跟随器
∞ 100K
18
输入信号波形
输出波形
同 相 输 入 输 出 波 形 对 比
19
（4） 加法器
在反相比例放大器基础 上,如果反相输入端增加若干 输入电路，则构成反相加法放 大器，电路如图五所示。其运 算关系为：
Ui=U+ - U- 为有限值, “虚断’
u+ i+ +
uo
A
u-
-
i-
“虚断”：运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0， 好象断路一样，但却不是真正的断路。
10
四 实验内容及步骤
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
模
拟
电
子
技
术
21.输入电压噪声密度(eN) 对于运算放大器，输入电压噪声可以看作是连接到任意一个输入 端的串联噪声电压源，eN通常以 nV / 根号Hz 为单位表示，定义在指 定频率。 22.输入电流噪声密度(iN) 对于运算放大器，输入电流噪声可以看作是两个噪声电流源，连 接到每个输入端和公共端，通常以 pA / 根号Hz 为单位表示，定义在 指定频率。
模
拟
电
子
技
术
3．低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的 失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此 而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器: OP07、OP27、 AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 5．低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着 便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运 算放大器相适用。常用的运算放大器:有TL-022C、TL-060C等,其工作电 压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前有的产品功耗已达μW级, 例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。 6．高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中, 输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压 或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放 大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放 的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。
虚断
i1 iF 虚地 uO iF Rf iF Rf Rf i1 R1 R1
为使两输入端对地直流电阻相等： R2 = R1 // R f
特点：1.为深度电压并联负反馈，Auf = Rf / R 1
2. 输入电阻较小
4.若Rf=R1
，Auf=-1
Rif = R1
3. uIC = 0，对 KCMR 的要求低 u+ = u = 0 虚地
模
拟
电
子
技
术
7.可编程控制运算放大 在仪器仪表得使用过程中都会涉及到量程得问题.为了得到固定电 压得输出,就必须改变运算放大器得放大倍数.例如:有一运算放大器得 放大倍数为10倍,输入信号为1mv时,输出电压为10mv,当输入电压为 0.1mv时,输出就只有1mv,为了得到10mv就必须改变放大倍数为100.程 控运放就是为了解决这一问题而产生得.例如PGA103A,通过控制1,2脚 的电平来改变放大的倍数.
uo f
1 2
ui R
模
拟
电
子
技
术
uo iF Rf
6.2.4 微分与积分运算
一、微分运算
u 0
R2 = Rf 微分电路输出电压: RfC1 = — 时间常数
模
拟
电
子
技
术
4.增益带宽积(GBW) 增益带宽积AOL * ƒ是一个常量，定义在开环增益随频率变化的 特性曲线中以-20dB/十倍频程滚降的区域。 5.输入偏置电流(IB) 该参数指运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。 6.输入偏置电流温漂(TCIB) 该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。TCIB通常 以pA/°C为单位表示。 7.输入失调电流(IOS) 该参数是指流入两个输入端的电流之差。
模
拟
电
子
技
术
模
拟
电
子
技
术
2. 同相加法运算 R2 // R3 // R4 = R1// Rf
Rf uO (1 )u R1
R3 // R4 R2 // R4 u uI1 uI2 R2 R3 // R4 R3 R2 // R4 R3 // R4 Rf R2 // R4 uO (1 )( uI1 uI2 ) R1 R2 R3 // R4 R3 R2 // R4
模
拟
电
子
技
术
6.1一般问题
1. 运放的电压传输特性：
运算放大器的两个工作区域（状态）
设：电源电压±VCC=±10V。 运放的AVO=104
│Ui│≤1mV时，运放处于线性区。
AVO越大，线性区越小， 当AVO→∞时，线性区→0
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术 差摸输入电阻 Rid=∞ 输出电阻 R0=0
2.理想运算放大器： 开环电压放大倍数 AV0=∞ 3. 线性应用
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术
复习 集成电路运算放大器的线性应用
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 一般问题 基本运算电路 对数和指数运算电路 集成模拟乘法器 有源滤波电路
小结
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运算放大器
运算放大器（常简称为“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。
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6.2.2 加法与减法运算 一、加法运算 1. 反相加法运算 iF i 1 + i2
uO uI1 uI2 Rf R1 R2
uI1 uI2 uO Rf ( ) R1 R2
R3 = R1 // R2 // Rf
若 Rf = R1= R2 则 uO = (uI1+ uI2)
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术
17.输入失调电压(VOS) 该参数表示使输出电压为零时需要在输入端作用的电压差。 18.输入失调电压温漂(TCVOS) 该参数指温度变化引起的输入失调电压的变化，通常以µV/°C 为单位表示。 19.输入电容(CIN) CIN表示运算放大器工作在线性区时任何一个输入端的等效电容(另一 输入端接地)。 20.输入电压范围(VIN) 该参数指运算放大器正常工作(可获得预期结果)时，所允许的输入电 压的范围，VIN通常定义在指定的电源电压下。
单位增益倒相器。用于阻抗匹配或倒相。
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拟电Biblioteka 子技术二、同相比例运算
当 R1 = ，Rf = 0 时，
u u uI
Rf uO uI uI )uI ， uO (1 R1 Rf R1
i1 iF
Auf = 1 跟随器
Rf Auf 1 R1
特点： A 1. 为深度电压串联负反馈， uf = 1 + Rf /R1 2. 输入电阻大 Rif = 3. uIC = u i ，对 KCMR 的要求高 u+ = u = uI
若 R2 = R3 = R4 ， Rf = 2R1 则 uO = uI1+ uI2
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二、减法运算
法 1：利用叠加定理
u uI2 = 0 uI1 使： O1
uI1 = 0 uI2 使：uO2 法 2：利用虚短、虚断
uO 2
uO R1 uI1 Rf u R1 Rf R1 Rf 一般 R1 = R1； Rf = Rf uI2 Rf u u R1 Rf
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8.输入失调电流温漂(TCIOS)
该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化量。TCIOS通常 以pA/°C为单位表示。
9.差模输入电阻(RIN)
该参数表示输入电压的变化量与相应的输入电流变化量之比，电压 的变化导致电流的变化。在一个输入端测量时，另一输入端接固定的共 模电压。 10.输出阻抗(ZO) 该参数是指运算放大器工作在线性区时，输出端的内部等效小信号 阻抗。 11.输出电压摆幅(VO) 该参数是指输出信号不发生箝位的条件下能够达到的最大电压摆幅 的峰峰值，VO一般定义在特定的负载电阻和电源电压下。
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12.功耗(Pd) 表示器件在给定电源电压下所消耗的静态功率，Pd通常定义在空载情况下。 13.电源抑制比(PSRR) 该参数用来衡量在电源电压变化时运算放大器保持其输出不变的能力，PSRR 通常用电源电压变化时所导致的输入失调电压的变化量表示。 14.转换速率/压摆率(SR) 该参数是指输出电压的变化量与发生这个变化所需时间之比的最大值。SR通 常以V/µs为单位表示，有时也分别表示成正向变化和负向变化。 15.电源电流(ICC、IDD) 该参数是在指定电源电压下器件消耗的静态电流，这些参数通常定义在空载情 况下。 16.单位增益带宽(BW) 该参数指开环增益大于1时运算放大器的最大工作频率。
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术
6.2
基本运算电路
6.2.1 比例运算 6.2.2 加法与减法运算 6.2.3 微分与积分运算 6.2.4 基本运算电路应用举例
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术
6.2.1 比例运算 一、反相比例运算
运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断
Rif Rif
平衡电阻
i i 0 u- u 0 uo Auf ui
TLE2022CDR电路图
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运算放大器的主要技术参数 差模增益Kd: 在开环状态，输入差模信号的放大倍数 (90-100dB) 共模增益Kc:在开环状态，输入共模信号的放大倍数 (0dB以上) 输入失调电压u0s 输入失调电流I0s 差模输入电阻Rid （100k--数兆欧） 输出电阻Ro (在开环条件下，视为等效电压源的等效 动态内阻） （10--数百欧） 零点漂移（时漂） 共模抑制比: CMRR=差模增益Kd / 共模增益KC CMRR =20log