运放电路分析方法探讨(GOOD)
运放基本电路全解析！
运放基本电路全解析！我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。
在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。
1．1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。
这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。
但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。
在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。
绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。
一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。
输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。
单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。
正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC－引脚连接到GND。
将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。
有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。
这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。
需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。
(参见1.3节)通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。
另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。
运放电路的分析方法
Ｕ Ｉ＝ － （Ｒ １／ Ｒ ２ ）Ｕ Ｒ＝ Ｕ Ｔ 显然，当 Ｕ Ｉ＞Ｕ Ｔ 时，Ｕ ｏ′＝ Ｕ ＯＨ，所以 Ｕ ｏ＝ － ＵＺ （Ｕ Ｚ 为稳压管的稳压值）；同理，Ｕ Ｉ ＜ Ｕ Ｔ 时， Ｕ ｏ＝ ＋ Ｕ Ｚ。图 ５ 是 Ｕ Ｒ＞ ０ 时 Ｕ ｏ 与 Ｕ Ｉ 的关系曲线。 综上所述，分析比较器的步骤是：首先求出
一、运放的特点
尽管集成运放的应用是多种多样的，但在 一般分析计算中，都将看成是理想运放。
１、线性区 当运放工作在线性区，其输入
信号与输出信号应满足 Ｕ ｏ ＝ Ａ ｏｄ （Ｕ Ｐ－ Ｕ Ｎ）由于 Ａｏｄ 非常大，为使其工作在线性区，必须引入负 反馈，以减小输入电压（Ｕ Ｐ－Ｕ Ｎ），保证输出电 压不超过线性范围。如运放的输出端与反向输
运算放大器电路分析
运算放大器电路分析运算放大器是一种非常常用的电子电路，用于放大输入信号并输出放大后的信号。
它由一个差动放大器和一个输出级组成。
差动放大器负责放大输入信号，而输出级负责放大差动放大器的输出。
在本篇文章中，我们将对运算放大器电路进行详细的分析。
差动放大器由两个输入端口和一个输出端口组成。
输入端口是一个非反相输入和一个反相输入。
反相输入端口将输入信号的电压通过一个电阻器连接到负电源。
非反相输入端口将输入信号的电压连接到反相输入端口。
差动放大器的输出是通过一个电阻器连接到一个负电源。
输出级由一个输入端口和一个输出端口组成。
输入端口将差动放大器的输出信号连接到负电源，并通过一个电阻和一个电容将信号输出到输出端口。
那么，运算放大器电路的工作原理是怎样的呢？当有输入信号时，差动放大器将不同的输入信号放大并输出一个差分信号。
输出级将差分信号放大并输出放大后的信号。
下面，我们来详细讨论差动放大器的工作原理。
差动放大器的输入信号通过一个电阻分流器连接到非反相输入端口和反相输入端口。
当非反相输入端口的电压高于反相输入端口的电压时，差动放大器将放大输入信号。
放大的程度取决于输入端口之间的电压差。
差动放大器的输出信号通过一个电阻连接到负电源。
负电源提供给差动放大器一个参考电平，以便放大器能够正常工作。
输出级将差动放大器的输出信号放大并输出。
它通过一个电阻和一个电容将信号输出到输出端口。
电阻用于调节输出信号的幅度，电容用于滤除高频噪声。
输出级的工作原理与差动放大器类似，但是它放大的是差分信号而不是单一的输入信号。
在实际应用中，运算放大器电路有很多变种。
它可以通过选择合适的电阻和电容值来调整放大倍数和频率响应。
此外，它还可以与其他电路组合使用，以满足不同的应用需求。
总结起来，运算放大器电路是一种常用的电子电路，它通过差动放大器和输出级来放大输入信号。
差动放大器将输入信号放大并输出一个差分信号，输出级将差分信号放大并输出放大后的信号。
经典运放电路分析报告(经典)
从虚断，虚短分析基本运放电路运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！今天，教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
而运放的输出电压是有限的，一般在10 V～14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
运放电路分析2篇
运放电路分析2篇文章一：运放电路分析运放，即运算放大器，是一种基本电路元件。
它具有高输入阻抗、高增益、低输出阻抗、广泛的频率响应等特点，可用于放大信号、调节信号、滤波、积分、微分等多种电路应用。
因此，在各种电子设备和系统中广泛应用。
本文将对运放电路进行分析。
首先介绍运放工作原理，然后分析运放的输入输出特性，最后讨论运放电路的应用。
1. 运放工作原理运放一般由差分放大器、电流源和输出级构成。
差分放大器又包括输入级和差动放大器。
输入级主要起到为差动放大器提供稳定的直流工作点和去掉输入信号的电源干扰。
差动放大器是运放的核心部分，它对输入信号进行放大并产生反相输出和同相输出。
电流源提供恒定的电流极化，确保运放正常工作。
输出级将放大后的信号放大、过滤及驱动负载。
2. 运放的输入输出特性在输入信号较小的时候，运放的输出与输入的差异是放大倍数。
放大倍数等于输出电压与输入电压的比值。
振幅越大的输入信号，放大倍数就越小。
这是因为运放的输出已经达到最大值，不能进一步增加。
另外，运放有一个输出的输入阈值。
当输入信号达到这个阈值时，运放就会饱和，输出电压不再随输入电压的变化而变化。
饱和区的输出电压取决于运放的电源电压和极限摆幅。
若输入信号超出了这个范围，运放就无法正确工作。
此外，运放有一定的偏移电压和失调电流。
偏移电压是指输入信号为0时输出的电压，失调电流是指同相输入端和反相输入端之间的电流差异。
这些都会对运放的放大效果造成一定的影响。
3. 运放电路的应用运放电路有多种重要的应用。
其中，最常见的是用运放进行模拟信号放大。
它可以放大传感器、放大信号成形和调节等。
另外，运放也可以用于数字信号处理，如信号调理和滤波。
它还可以用于比较器电路、振荡电路、积分电路、微分电路等。
总的来说，运放电路广泛应用于电子工程、通信、控制、计算机等领域。
深入理解运放电路的工作原理和输入输出特性对设计和应用电路非常重要。
文章二：运放电路的几种经典应用运放电路是电子系统中非常重要的元件之一。
运算放大器电路分析
第五章 含运算放大器的电路的分析◆ 重点：1、运放的传输特性2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3、含理想运放的运算电路的分析计算◆ 难点：1、熟练计算含理想运放的思路5.1 运放的电路模型5.1.1 运放的符号运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。
而在本章中，所讲到“运放”，是指实际运放的电路模型——一种四端元件。
其符号为+u-_o+ _图5-1 运放的符号在新国标中，运放及理想运放的符号分别为图5-2 运放的新国标符号5.1.2 运放的简介一、同相与反相输入端运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端，即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同；反之，当输入电压加在反相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。
其意义并不是电压的参考方向。
二、公共端在运放中，公共端往往取定为接地端——电位为零，实际中，电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等，输入电压、输出电压都以之为参考点。
有时，电路中并不画出该接地端，但计算时要注意它始终存在。
5.1.3运放的输入输出关系一、运放输入输出关系曲线在运放的输入端分别同时加上输入电压+u和-u（即差动输入电压为du）时，则其输出电压u o为uouAuuAu=-=-+)(d图5-3 运放输入输出关系曲线实际上，运放是一种单向器件，即输出电压受输入电压的控制，而输入电压并不受输出电压的控制。
由其输入输出关系可以看出，运放的线性放大部分很窄，当输入电压很小时，运放的工作状态就已经进入了饱和区，输出值开始保持不变。
二、运放的模型au-u ou图5-4 运放的电路模型由运放的这一模型，我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路，从而进行分析计算。
例：参见书中P140所示的反相比例器。
（学生自学）5.1.4有关的说明在电子技术中，运放可以用于1．信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等2．信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等3．波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等4．信号的测量——主要用于测量信号的放大5.2 具理想运放的电路分析5.2.1 含理想运放的电路分析基础所谓“理想运放”，是指图中模型的电阻R in、R0为零，A为无穷大的情况。
运放电路的解法
运放电路的解法运放电路是一种常见的电子电路，用于放大和处理信号。
它由运算放大器和其他电子元件组成，可以实现各种功能，如放大、滤波、增益控制等。
本文将介绍运放电路的解法，并探讨其在电子工程中的应用。
我们来了解一下什么是运放电路。
运放，即运算放大器，是一种高增益、差分输入、单端输出的电子器件。
它的主要特点是具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，可以将输入信号放大到较大的幅度，并且可以根据需要进行放大倍数的调节。
运放电路一般由运算放大器和其他电子元件（如电阻、电容等）组成，通过调整元件的参数可以实现不同的功能。
在运放电路的解法中，最常见的是放大电路。
放大电路用于将输入信号放大到所需的幅度，常用于信号放大、音频放大等应用中。
在放大电路中，可以通过调整运放的放大倍数、电路的反馈方式和元件参数等来实现对输入信号的放大。
例如，当需要对微弱的传感器信号进行放大时，可以选择合适的放大倍数和反馈模式，通过运放电路将信号放大到适合处理的幅度。
除了放大电路，运放电路还可以用于滤波。
滤波电路用于去除或改变输入信号中的某些频率成分，常用于音频处理、通信系统等应用中。
在滤波电路中，可以通过选择合适的电容、电感和电阻等元件参数，设计出不同类型的滤波器。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
通过运放电路和这些滤波器的组合，可以实现对输入信号的滤波处理。
运放电路还可以用于增益控制。
增益控制电路用于调节输入信号的幅度，常用于音频放大器、自动增益控制系统等应用中。
在增益控制电路中，可以通过调整运放的放大倍数和电路的反馈方式，实现对输入信号幅度的调节。
例如，当需要在音频放大器中实现音量调节功能时，可以通过运放电路和电位器的组合，控制信号的增益大小，从而实现音量的调节。
总结起来，运放电路是一种常见的电子电路，用于放大和处理信号。
它可以通过调整元件参数和电路结构，实现不同的功能，如信号放大、滤波、增益控制等。
在电子工程中，运放电路被广泛应用于各种领域，如音频处理、通信系统、传感器接口等。
经典运放电路分析
从虚断，虚短分析基本运放电路运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！今天，教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
而运放的输出电压是有限的，一般在10 V～14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
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由反相端 IΣ = 0 , 则
Vo =
当输入信号 V i 为正值时 , A 1 的输出信号 Vo1 为 负值 , 使 D2 截止 , Vo1 = 0 ; 对于 A 2 , 由于 Vo1 = 0 , 所以 I2 = 0 , 这 时 A 2 只 有 一 个 输 入 信 号 , 因 此 Vo2 =
2001年12月 Dec. 2001
集成运放电路分析方法探析
王岳昭
( 宁夏大学 学报编辑部 ,宁夏 银川 750021)
摘 要 : 论述了利用 “虚地” 或 “虚短” 来分析带负反馈的集成运放电路及带负反馈的综合集成运放电路的分析方 法 ,并进一步讨论了当集成运放电路在非线性区工作时 ,以及处于开环状态或正反馈状态时 ,利用转折点找出其输 入输出关系的方法 . 关键词 : 集成运放电路 ; 虚短 ; 虚地 ; 转折点 ; 负反馈 ; 正反馈 分类号 : ( 中图) TN401 文献标识码 :A
收稿日期 :2001 - 04 - 16 作者简介 :王岳昭 ( 1951 - ) , 女 , 编审 , 研究机械制造和电气工程 , 科技编辑学 .
宁夏大学学报 ( 自然科学版) 第 22 卷 4 00 当集成运放电路的工作范围超出线性范围时 , 其输出电压和输入电压之间就不满足
Vo = Aod ( VΣ′ - VΣ) .
当输出电压为有限值时 , 由上式可知 , 其净输入 电压 VΣ′- VΣ =
Vo A od
0 , 所以 VΣ′= VΣ , 即可以认为
Σ ′ 和Σ 两点之间是 “虚短” 的 , 这就是 “虚短” 的含 义 . 如果在集成运放电路中 , Σ ′ 直接接地或通过一 个电阻接地 , 则 VΣ′= 0 , 此时 VΣ = 0 , 这时 Σ 点是 0 ,
( b) 基本低通滤波器 ( c) 二阶有源滤波器 ( d) 差动放大器
图2 四种不同的集成运放应用电路
第 4 期 王岳昭 : 集成运放电路分析方法探析 401
VΣ′=
1/ ( jωC) ×V i ; R2 + 1/ ( jω C)
VΣ = 0和 IΣ = 0 ,就可得到 i i = if ( i i 为输入电流 , if 为反
其中 RΣ′= R1′ R2′ R F′ ; 由反相端 IΣ = 0 , 则
VΣ V o - VΣ = , V o = R1 RF
1 +
RF VΣ , R1
根据 VΣ′= VΣ 可得
Vo =
1 +
RF V i1 V i2 R′ + . R1 R1′ R2′
1. 2 非线性区转折点的概念
1 概念简介
1. 1 线性区 “虚短” 与 “虚地” 的概念 [ 1 ]
“虚短” 与 “虚地” 是集成运放电路工作在线性区 时的非常重要的概念 , 它们是快速 、 简便地分析集成 运放应用电路的工具 . 但是 , 要正确地使用好这一工 具 , 就必须要掌握其基本含义和使用条件 . “虚短” 是理想集成运放电路工作在线性区时的 一个重要结论 . 当集成运放电路为理想运算放大器 时 , 其开环放大倍数 Aod = ∞, 由于工作在线性区 , 故输出与输入之间呈线性关系 , 即
而不是地 , 可以认为集成运放电路的反相输入端 Σ 点是 “虚地” . 由此可见 “ , 虚地” 和 “虚短” 都是集成运 放电路工作在线性区时得出的结论 .“虚短” 现象始 终存在 , 而 “虚地” 只是 “虚短” 在某一特殊条件下的 表现形式 .“虚短” 不一定是 “虚地” ,而 “虚地” 必定是 “虚短” . 因此 , 当集成运放电路工作在线性区时 , 判 断是否存在 “虚地” 的条件是 : 当反相端作为信号输 入端时 , 同相端直接接地或通过电阻接地 . 要判断集成运放电路是否存在 “虚短” , 根据前面 的推导可知 , 应先判断集成运放电路是否工作在线性 区 . 因理想集成运放电路的开环放大倍数 Aod = ∞, 所 以要使其工作在线性区 , 就必须在电路中引入一个深 度负反馈 , 以减小加在集成运放电路输入端的净输入 信号数值 . 如果集成运放电路处于开环状态或接有正 反馈 , 由于 Aod = ∞, 即使输入信号很小很小 , 输出电 压仍然极易超出线性范围 , 达到正向饱和值 V + 和负 向饱和值 V - . 因此 , 判断集成运放电路是否存在 “虚 短” , 应从集成运放应用电路的结构上观察在其输出 与输入之间是否存在负反馈 . 当输出电压从输出端经过反馈元件返送到反相 输入端时 , 根据瞬时极性法可以判断为电压并联负 反馈 . 又因集成运放电路的 Aod 很大 , 反馈系数不是 很小 , 则一般情况下 A F µ 1 , 故一般为深度负反馈 . 理想集成运放电路工作在线性区时的另一结论是 IΣ′= IΣ = 0 ,这也是分析集成运放电路的重要概念.
ii = Vi if , Vo = - VBE = - V Tln , R1 Is Vi - ln Is . R1
由 i i = if 得
Vo = - V T ln
2. 2 利用 “虚短” 来分析带负反馈的集成运放电路
图 2 是集成运放应用电路 , 观察这四种电路有以 下三个共同点 : ① 都引入了电压负反馈 ; ② 都存在 “虚 短” ;③ 信号电压从同相端或两个端子同时输入 . 由 ① 可知电路工作在线性区 , 由 ② 可知 VΣ′= VΣ. 所以分 析这类电路时 , 利用 “虚短” 的概念 , 即 VΣ′= VΣ 和 IΣ′= IΣ = 0 , 就能迅速找出输出与输入之间的关系 . 对图 2 ( a) 所示同相加法器 由同相端 IΣ′= 0 , 则
- V i R F/ R = - 2 V i , 由于 V i 为正值 , 所以 Vo2为负值 .
1 +
根据 VΣ′= VΣ可得
Vo =
1 +
RF Vi . R1 1 + jωCR2
2. 3 带有负反馈的综合集成运放电路的分析
图 3 是两种集成运放应用电路 , 都是由多种单 个集成运放单元电路组合成的综合电路 . 在分析这 种电路时应先确定每个单元电路的工作状态 , 即所 引反馈的极性 , 判断是否工作在线性区 , 并确定其功 能 , 然后观察整个电路的信号通路 , 以及各单元电路 之间的关系 , 找出输出与输入之间的关系 [ 3 ] . 例如 , 图 3 ( a) 中 A 1 为积分电路 , A 2 和 A 3 为反 相输入比例放大器 . A 1 的输入信号为 V o , 输出信号 Vo1送到 A 2 的输入端 , 而 A 2 的输出信号为 A 3 的反 馈信号并与 V i 叠加后加到 A 3 的输入端 . A 1 和 A 2 两个运放电路的功能不同 , 但又同时串联在 A 3 的反 馈支路上 , 且为负反馈 , 故 A 3 的 Σ 点为 “虚地” 点, VΣ3 = 0 , I1 = - I2 . 因
Vo = Aod ( VΣ′ - VΣ)
的表达式 ,这时只要 Σ ′ 和 Σ 点之间有很小的电势差 , 则输出电压要么为正向饱和电压 V + , 要么为负向饱和 电压 V - ,而 VΣ′= VΣ 为输出电压 Vo 的转折点[2 ] . 当 VΣ′> VΣ 时 , Vo = V + ; 当 VΣ′< VΣ 时 , Vo = V - . 由于理想运放电路的 ri = ∞, 所以当集成运放 电路工作在非线性区时 , IΣ′= IΣ = 0 仍然成立 . 集成运放电路是否工作在非线性区 , 需要判断其 是否引入了负反馈 , 如无负反馈存在 , 即处于开环状 态 ,则集成运放电路工作在非线性区 ; 如有反馈存在 , 但是从输出端 Vo 引到同相端 , 即为正反馈 , 则集成运 放电路也工作在非线性区. 因此 , 观察到集成运放电路 是开环状态或引有正反馈 ,其必定工作在非线性区. 当集成运放电路工作在非线性区时 , 其输出电 压何时从 V + 转换到 V - , 需要确定参考电压 V R 值 . V R 可以加在同相端 , 也可以加在反相端 ; 可接小于 信号电压范围内的任意值 ( 固定电源电压 ) , 也可通 过反馈电压分压得到 . 一旦 V R 值确定了 , 则其输入 输出的关系就是惟一的了 .
Vo1 = ( b) ( a)
图3 集成运放综合电路
1
RC
∫
V o d t , Vo2 = - Vo1 = Vi Vo2 =, R1 R1
1
RC
∫
Vo d t ,
当输入信号 V i 为负值时 , A 1 的输出信号 Vo1 为 正值 , 使 D2 导通 , Vo1 = V′ o1= - V i R F/ R1 = - 2 V i , 这 时 A 2 有两个输入信号 I1 = V i / R1 , I2 = Vo1 / R1 . 由于 A 2 为反相加法器 , 因此
Vi - 2 Vi + R1 R2
dVi
由于 V i 为负值 , 所以 Vo2 仍为负值 . 由此可见 , 不论 输入信号是正值还是负值 , 其输出信号的极性总是 不变的 , 故称之为绝对值放大器 . 2. 4 在集成运放电路处于开环状态时利用转折点 找出其输入输出关系 图 4 所示的五种集成运放应用电路都工作在开
V i1 - VΣ′ V i2 - VΣ′ VΣ′ V i1 V i2 + = , VΣ ′= R′ + , R1′ R2′ R F′ R1′ R2′
2 实例及分析
2. 1 利用 “虚地” 来分析带负反馈的集成运放电路
图 1 是五种不同的集成运放应用电路 , 观察该电 路有以下三个共同点 : ① 信号电压均从反相端输入 ; ② 输出电压 Vo 经反馈元件返送到反相输入端 ; ③ 同相端 直接接地或经过电阻接地. 根据前面的分析 , 由共同点 ② 可知 ,这五种集成运放应用电路都具有负反馈 , 所以 它们工作在线性区内 ; 由共同点 ③ 可知 , 它们都存在 “虚地” . 所以在分析这些电路时利用 “虚地” 的概念 , 即