尹其畅 运算放大电路 第 正式内容

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1、长安大学考研《813电子技术基础》命题规律分析及复习要点精讲主讲人：尹其畅老师187第八章信号运算和处理电路1、本章考情分析本章重点讨论信号运算电路以及集成运放在信号运算电路在电压比较电路方面的应用。其中信号运算电路包括比例运算，求和运算，积分运算，微分运算，以及对数与反对数运算等，信号处理电路有电压比较器和有源滤波电路等。在历年考研中，本章最少一道大题，在2007~2012年每年一道大题，主要是基本运算电路的计算187在2013年两道大题，一道是基本运算电路的计算，另一道是电压比较器。2、本章框

2、架结构本章首先介绍了基本运算电路，然后介绍了电压比较器，最后总结。3、本章考点预测小题：基本概念大题：还是老路，基本运算放大器和比较器1874、本章要点精讲要点一：在分析信号运算电路时对运放的处理一．集成运放的介绍1.集成运放的组成及电路符号187通常是由双端输入差动放大器组成187输入级：通常是由双端输入差动放大器组成中间级：由复合管组成的一级或多级共发射极放大电路组成输出级：通常由电压跟随器或互补电压跟随器所组成。偏置电路：通常采用恒流源电路组成2.符号1873集成运放的理想特性1.集成运放的

3、理想化条件2.理想集成运放的工作特点虚短虚断187二．理想条件由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。187（1）得：——————“虚短”若两输入端任一电位为零，则另一端电位也为零——————“虚地”187（2）i+=i–»0——————“虚断”]（3）187放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。187要点二：基本运算电路一：比例运算电路1、反相比例运算电路187由于“虚断”，i+=0，u+=0；由于“虚短

4、”，u-=u+=0——“虚地”由iI=iF187得187当R1＝RF时，Auf=-1——单位增益倒相器由于反相输入端“虚地”，电路的输入电阻为Rif=R1187反相比例电路的特点：1.共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比要求低。2.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此对输入电流有一定的要求。4.在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。187二：同相比例运算电路187根据“虚短”和“虚断”的特点，可知i+=i-=0；187又u-

5、=u+=uＩ得187当RF=0或R1=¥时，Auf=1由于该电路为电压串联负反馈，所以输入电阻很高；输出电阻很高。——电压跟随器187同相比例电路的特点：1.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。2.由于串联负反馈的作用，输入电阻大。3.共模输入电压为ui，因此对运放的共模抑制比要求高。187三：差动比例运算电路187在理想条件下，由于“虚断”，i+=i-=0187由于“虚短”，u+=u-，所以：187差模输入电阻Rif=2R1电压放大倍数187例如：求数据放大器的输出表

6、达式，并分析R1的作用。187解：vs1和vs2为差模输入信号，vo1和vo2也是差模信号，R1的中点为交流零电位。A3是双端输入放大电路。显然调节R1可以改变放大器的增益。187求v0的数值。187解：187187反相输入同相输入差分输入电路组成要求R2=R1//RF要求R2=R1//RF要求R1=R1′RF=RF′187电压放大倍数uO与uI反相，可大于、小于或等于1uO与uI同相，放大倍数可大于或等于1RifRif=R1不高Rif=(1+Aod)Rid高Rif=2R1不高Ro低低低187性能

7、特点实现反相比例运算；电压并联负反馈；“虚地”实现同相比例运算；电压串联负反馈；“虚短”但不“虚地”实现差分比例运算(减法)“虚短”但不“虚地”187要点三：比例电路应用实例187三运放数据放大器原理图两个放大级。结构对称的A1、A2组成第一级，互相抵消漂移和失调。A3组成差分放大级，将差分输入转换为单端输出。当加入差模信号uI时，若R2=R3，则R1的中点为交流地电位，A1、A2的工作情况将如下页图中所示。187由同相比例运放的电压放大倍数公式，得187则同理187所以则第一级电压放大倍数为：1

8、87A3为差分比例放大电路187当R4=R5，R6=R7时，得第二级的电压放大倍数为187所以总的电压放大倍数为在电路参数对称的条件下，差模输入电阻等于两个同相比例电路的输入电阻之和187要点四：求和电路一：反相输入求和电路187由于“虚断”，i-=0所以：i1+i2+i3=iF又因“虚地”，u-=0所以：187187当R1=R2=R3=R时，187二同相输入求和电路187由于“虚断”，i+=0，所以：187其中：由于“虚短”，u+=u-187解得：187例：用集成运放实现以下运算