集成运算放大器的应用

集成运放应用基础

• 集成运放的线性工作区
  • “虚短”：对于理想放大器，$A_{id}\rightarrow +\infty$ 同向输入端和反向输入端的电位相等
  • “虚断”：对于理想放大器，$r_{id} = \infty$ 集成运放端不取电流
• 集成运放的非线性工作区
  • 仍然具有“虚断”的特点

运算电路

比例运算电路

• 反相比例运算电路
  • 特殊：反相器$（R_2 = R_1）$

  $A_u = -\frac{R_2}{R_1}$

  

  
  

• 同相比例运算电路
  • 特殊：电压跟随器$（R_2 = 0\ or\ R_1 =\infty）$

  $A_u = 1+\frac{R_2}{R_1}$

  

  
  

• 差动比例运算电路

  $U_o = -\frac{R_2}{R_1}U_{i1} + (1+\frac{R_2}{R_1})\frac{R_p}{R_2 + R_p}U_{i2}$

  

  
  

求和电路

• 反相求和电路

  

  
  

• 同相求和电路

  

  
  

• 代数求和电路

  

  
  

积分电路和微分电路

• 积分电路
  • 同相积分电路误差大（不考虑）
  • 反相积分电路 求$u_o = -\frac{1}{RC}\int u_i dt - u_c(0)$
  

  
  

• 微分电路
  • $u_o = -RC\frac{du_i}{dt}$
  

  
  

有源滤波电路

• 滤波定义
• 滤波器定义
• 四种滤波器
  • 低通滤波器 $w_h = \frac{1}{RC}$
  • 高通滤波器 $w_l = \frac{1}{RC}$
  • 带通滤波器 $w_h > w_l$（低通、高通串联实现）
  • 带阻滤波器 $w_h < w_l$（低通、高通并联实现）

电压比较器

• 简单电压比较器
  • 同相简单电压比较器
  • 反相简单电压比较器
• 滞回比较器
  • 同相滞回电压比较器
  • 反相滞回电压比较器
• 窗口比较器（双限比较器）

课件

• 运放工作在线性区的条件：引入负反馈
• 运放工作在非线性区的条件：电路开环工作或引入正反馈
• 比例运算电路
  • 电压跟随器
  

  
  

  

  
  

• 加减运算放大器

  

  
  

  同相：

  

  
  

  

  
  

  反相：

  

  
  

• 占空比：矩形波的高电平持续时间与其周期之比