运算放大器原理 (2).doc

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1、运算放大器的一个简化的等效电路如图所示。输出电压eo等于被放大了A倍的两个输入端的差分电压。在正输入端（＋）输入一个正向变化信号，在输出端得到一个正向变化信号。反之，加在负输人端（-）输入一个正向变化信号，在输出端得到一个负向变化信号。故正输入端被称为“同相”输入端，负输入端被称为“反相”输入端。假定讨论的是一个理想的放大器，其输入阻抗Ri为无限大，输出阻抗为0，电压增益Ao等于无限大。　　图1运算放大器等效电路图　　负反馈电压从输出端加到反相输人端，若Ao等于无限大，则差动输人电压为0，这称为“虚地效应”。这一特性适用于许多不同结构的运

2、算放大器，并简化了电路的分析。　　对如图2所示的反相放大电路。假设放大器是理想的，因有电阻R2所提供的负反馈通路，则差动输入为0。这样，反相输人端等于地电位，故通过R1、R2．的电流为　　图2反相放大器　　如果放大器的输入阻抗为无限大，没有电流流入反相端，则I1＝I2，如果令式（10．8）和式（10．9）相等，则传递函数为　　电路的放大倍数直接由两个电阻之比决定，与放大器本身无关，且放大器输人阻抗是R1，输出阻抗是0。　　由于反相端的虚地效应，多个输入可以在反相输人端相加。图号相加，根据叠加原理，在放大器输出端得到　　同相放大器可用图3所

3、示的电路。由于放大器两输入端的电势差为0，所以的电压为Ein，R1与R2组成一个分压器，于是，　　或者更流行的形式如下：　　此处输入阻抗为无限大，输出阻抗为0。　　如果将R1调到无限大，R2调到0，那么放大倍数变成1，这种情况对应于图4中的电压跟随器。　　图3同相放大器　　图4电压跟随器　　运算放大器的应用决不只限于用作加法和放大。例如，在图中的R2用电容代替，那么这个电路便成了一个积分器。或者，用电容代替R1，便得到微分器。如果在反馈回路中引进非线性元件，则可得到非线性函数。　　经验：1、同相放大器。同相放大器具有高输入阻抗，但是，由于

4、阻抗高，易受杂散电磁场的影响而精度不足。所以，同相放大器常用于前置放大器，偶尔用于电路中作为阻抗变换或隔离级。2、反相放大器。反相放大器优点是性能稳定，缺点是输入阻抗比较低，但一般能够满足大多数场合的要求，因此在电路中应用较多。3、差动放大器。差动放大器输入阻抗较低，但可用其构成仪用放大器，而具有高共模抑制比，搞输入阻抗和可变增益等一系列优点。4、如果测量运放两输入端的电位，达到几毫伏以上，往往该运放不在线性区工作，或者已经损坏。