§7.3集成运算放大器的应用 休息1休息2 7.3.1集成运放等效模型及应用 7.3.2反相输入应用( Inverting) 7.3.3同相输入应用( Noninuarting) 7.3.4差分输入( Difference-Mode input) 7.5.5实用运算电路分析 返回
§7.3 集成运算放大器的应用 7 . 3. 1 集成运放等效模型及应用 7 . 3 . 2 反相输入应用（Inverting） 休息 1 休息 2 返回 7 . 3 . 3 同相输入应用(Noninuarting) 7 . 3 . 4 差分输入（Difference-Mode input） 7 . 3 .5 实用运算电路分析
7.3.1集成运放等效模型及应用 理想运放及等效模型。( deal operational and equivalent mode (1)理想运放主要特点: U(aue, oio aU Jo au 1o L, IIB, IoB aT aI OB at at aEaE E alo alEc alr) n,n90,<uo →D Aud, rid, ric, Komr, BW, sR>00 (2)理想运放等效模型: “零子”:端子间电压为零,流过电流为零的二端电路元件。 “任意子”:端子间电压为任意,流过电流为任意值的二端电路元件。 理想运放等效模型: i=0 =任意值 =0 =常数 十 L 零子电路符号 任意子电路符号 返回休息体息
7 . 3. 1 集成运放等效模型及应用 1．理想运放及等效模型。(Ideal Operational and Equivalent Model) (1) 理想运放主要特点： Aud ,Ri d ,Ri c ,KCMR ,BW ,SR → E OB C OB OB OB IB OB E IO C IO IO IO IO E I , E I , t I , T I ,I ,I E U , E U , t U , T U U e ,i ,R ,A 0. n n O uC → (2) 理想运放等效模型： “零子”：端子间电压为零，流过电流为零的二端电路元件。 “任意子”：端子间电压为任意，流过电流为任意值的二端电路元件。 理想运放等效模型： 常数 任意值 零子电路符号 任意子电路符号 u = i = i = 0 u = 0 uid u− u+ − I + I u0 返回休息1 休息2
7.3.1集成运放等效模型及应用 I:理想运放输出为有限值uo 由于Aaf=∞ .L;=-l= 4,→少D lt +=→称为理想运放的虚短特性 Ⅱ:由于Rin,R→ .id →)0 R id ∵Ⅰ=Ⅰ→0.运放不获取电流→→称为理想运放的虚断特性 Ⅲ:输出端为任意子,理想电压源(R0→0) 运放电路简化分析的要点: l+=u间同相端电位等于反相端电位-虚短) 1+=1=0(运放不获取电流-虚断) 输出端理想电压源 返回体息山体息
7 . 3. 1 集成运放等效模型及应用 Ⅰ：理想运放输出为有限值 u0 由于 Aud = 0. A u u u u ud 0 id = + − − = → u+ = u− 称为理想运放的"虚 短"特 性 Ⅱ：由于 Ri d , Ri c → 0 R u I I I id id id = + − − = → = → . 运放不获取电流称为理想运放的"虚断"特性. I+ I− 0 Ⅲ：输出端为任意子，理想电压源(R0 → 0 ) 运放电路简化分析的要点： ( ) ( ) = = − = − + − + − 输出端理想电压源 运放不获取电流 虚 断 同相端电位等于反相端 电 位 虚 短 I I 0 u u uid u− u+ − I + I u0 返回休息1 休息2
7.3.2反相输入应用( Inverting) (S) ZF(RF) ①电路结构: 信号u1(s)经z1由反相输入端输入 ZR) Z,,为反馈网络,相当于电压并联负反馈ew(()0 同相输入端经R接地, R:平衡电阻。R2=21∥EF R ②电路性能分析: 根据理想运放特性:“零子”,1(s)=0.1(s)=1()+1()=1(s) n()=u+(s) = 0.“虚地” u S-Uys UyS-loIS 有 有 Ls RE F R LSZ=R 返回体息山体息
7 . 3 . 2 反相输入应用（Inverting） ① 电路结构： 信号u (s) i 经 1由反相输入端输入 u (s) 0 u (s) i ( ) Z1 R1 ( ) ZF RF Rr u I(s) I (s) f F 1 , 为反馈网络，相当于电压并联负反馈。 同相输入端经Rr 接地， Rr ：平衡电阻。Rr = 1 // F ②电路性能分析： 根据理想运放特性：“零子”， ( ) ( ) (S) 1 f f I(s) = 0,I (s) = I s + I s = I I (s) 1 u− (s) = u+ (s) = u = 0. “虚地” ( ) ( ) ( ) ( ) f 0 1 i Z u s u s Z u s u s − = − 有 ( ) ( ) 1 F 1 F i 0 uf R R Z Z u s u s 有 A = = − = ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 1 i i f Z R I S I s Z I s u s Z = = = = ( ) ( ) f 0 1 i Z u s Z u s − = Rif 返回休息1 休息2
7.3.2反相输入应用( Inverting) (1)比例运算放大器(反向运放) Z=R =RI R 电压增益Ang=R 输入电阻:n=R1:输出阻抗:R0 2)求和运放(反相加法器) 电路仿真 R.=R,∥R ∑点为虚地:u=l+==0 l R 2 =0,…1n+12+l3=1 R2 当R1=R2=R3时, L R R3 +u2+l3 R 0 优点:1)改变R,R2,R2可调相加比例参数。 2)由于∑点为虚地,输入信号之间满 足线性叠加定理,互不影响。 R=R,∥R2∥R3、真 电路 返
7 . 3 . 2 反相输入应用（Inverting） (1) 比例运算放大器（反向运放） Z f = Rf Z1 = R1 , ui Rr R1 Rf = // R1 Rf 电压增益 u0 1 f uf R R A = − 输入电阻：Ri f = R1 ；输出阻抗：R0=0 (2) 求和运放（反相加法器） 点为虚地：u = u = u = 0 − + 1 1 1 R u I = 2 2 2 R u I = u f 0 f 3 3 3 R u , I R u I = = − 1 I 2 I 3 I f 1 I R R2 R3 u1 u2 u3 − I Rr R1 R2 R3 Rf = // // // u0 Rf 1 2 3 f I = 0,I + I + I = I − ( ) 1 2 3 1 f 0 1 2 3 u u u R R V R R R = − + + 当 = = 时， 优点：1）改变 1 2 R3 R ,R , 可调相加比例参数。 2）由于 点为虚地，输入信号之间满 足线性叠加定理，互不影响。 . 电路仿真 电路仿真 返回