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运放基本计算

运放基本计算
运放基本计算

熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法

2、了解其主要特点,掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。

3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函数关系。

学习重点:应用虚短和虚断的概念分析运算电路。

学习难点:实际运算放大器的误差分析

集成运放的线性工作区域

前面讲到差放时,曾得出其传输特性如图,而集成运放的输入级为差放,因此其传输特性类似于差放。

当集成运放工作在线性区时,作为一个线性放大元件

v o=A vo v id=A vo(v+-v-)

通常A vo很大,为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证v o不超出线性范围。

对于工作在线性区的理想运放有如下特点:

∵理想运放A vo=∞,则 v+-v-=v o/ A vo=0 v+=v-

∵理想运放R i=∞ i+=i-=0

这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。

已知运放F007工作在线性区,其A vo=100dB=105 ,若v o=10V,R i= 2MΩ。则v+-v-=?,i+=?,i-=?

可以看出,运放的差动输入电压、电流都很小,与电路中其它电量相比可忽略不计。

这说明在工程应用上,把实际运放当成理想运放来分析是合理的。

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第二节基本运算电路

比例运算电路是一种最基本、最简单的运算电路,如图8.1所示。后面几种运算电路都可在比例电路的基础上发展起来演变得到。v o∝ v i:v o=k v i(比例系数k即反馈电路增益 A vF,v o=A vF v i)

输入信号的接法有三种:

反相输入(电压并联负反馈)见图8.2

同相输入(电压串联负反馈)见图8.3

差动输入(前两种方式的组合)

讨论:

1)各种比例电路的共同之处是:无一例外地引入了电压负反馈。

2)分析时都可利用"虚短"和"虚断"的结论: i I=0、v N=v p。见图8.4

3)A vF的正负号决定于输入v i接至何处:

接反相端:A vF<0

接同相端:A vF>0,见图8.5

作为一个特例,当R1→∞时A VF=1,电路成为一个电压跟随器如图8.6所示。

4) 在同相比例电路中引入串联反馈,所以R i很大,而反相比例电路引入并联负反馈,所以R i不高。

5)由于反相比例电路中,N点是"虚地"点,v N≈0。所以加在集成运放上的共模输入电压下降至0;而同相比例电路中,v N≈v i,所以集成运放将承受较高的共模输入电压。

6)比例电路的同相端均接有R′,这是因为集成运放输入级是由差放电路组成,它要求两边的输入回路参数对称。即,从集成运放反相端和地两点向外看的等效电阻等于反相端和地两点向外看的等效电阻。

这一对称条件,对于各种晶体管集成运放构成的运算和放大电路是普遍适用的。有时(例高阻型运放)要求不严格。

例:试用集成运放实现以下比例运算:A vF=v o/v i=0.5,画出电路原理图,并估算电阻元件的参数值。

解:(1)A vF=0.5>0,即v o与v i同相。∴可采用同相比例电路。但由前面分析可知,在典型的同相比例电路中,A vF≥1,无法实现A vF=0.5的要求。

(2)选用两级反相电路串联,则反反得正如图8.7所示。使A vF1=-0.5, A vF2=-1。即可满足题目要求。

电阻元件参数见图8.8。

一、加法电路

求和电路的输出电压决定于若干个输入电压之和,一般表达式为:v o=k1v s1+k2v s2+......+k n v sn

下面以图8.9为例推导输出/输入之间的函数关系。该电路的实质是多端输入的电压并联负反馈电路。

根据虚地的概念,即:v I=0→v N-v P=0 , i I=0

电路特点:

在进行电压相加时,能保证各v s 及 v o间有公共的接地端。输出v o分别与各个 v s间的比例系数仅仅取决于R f与各输入回路的电阻之比,而与其它各路的电阻无关。因此,参数值的调整比较方便。

1) 求和电路实际上是利用"虚地"以及i I=0的原理,通过电流相加(i f=i1+i2+…)来实现电压相加。此加法器还可扩展到多个输入电压相加。也可利用同相放大器组成。

2) 输出端再接一级反相器,则可消去负号,实现符合常规的算术加法。同相放大器可直接得出无负号的求和。但仅在R n=R p的严格条件下正确。

3) 这个电路的优点是:

a.在进行电压相加的同时,仍能保证各输入电压及输出电压间有公共的接地端。使用方便。

b.由于"虚地"点的"隔离"作用,输出v o分别与各个v s1间的比例系数仅仅取决于R f与各相应输入回路的电阻之比,而与其它各路的电阻无关。因此,参数值的调整比较方便。

二、减法电路

电路如图8.10所示,由反相比例电路得:

利用差动输入也可以实现减法运算,电路如图8.11所示

电路特点:

a、只需一只运放,元件少,成本低.

b、由于其实际是差动式放大器,电路存在共模电压,应选用K CMR较高的集成运放,才能保证一定的运算精度.

c、阻值计算和调整不方便。

例1.试用集成运放实现求和运算。

1)v o=-(v s1+10v s2+2v s3)

2)v o=1.5v s1-5v s2+0.1v s3

解(1)用反相求和电路形式(如图12)

解(2)本题要求的运算关系中既有加法又有减法。

使用双集成运放的电路如图8.13

① v s1、v s3加到A1-组成反相求和电路,使v o1=-(1.5v s1+0.1v s3)

② 将v o1和v s2加到A2的反相端使:

v o=-(v o1+5v s3)

=1.5v s1+0.1v s3-5v s2

R f1/R1=1.5 R f1/R3=0.1

选R1=2k,可得:R f1=3k,R3=30k

例:请证明图8.14所示电路的输出为

该电路称为仪用放大器,其主要特点见P332~333

三、积分电路

积分电路的应用很广,它是模拟电子计算机的基本组成单元。在控制和测量系统中也常常用到积分电路。此外,积分电路还可用于延时和定时。在各种波形(矩形波、锯齿波等)发生电路中,积分电路也是重要的组成部分。电路如图8.15所示。

采用什么方法能使v o与v i间成为积分关系呢?首先想到的是利用电容C。因为

其中 v c,i c分别为电容两端电压和流过的电流,C为电容容量。所以如果能设法使电路的v o∝ v c,而使v i∝i c,则v o与v i间也将成为积分关系。以上的要求可以利用集成运放来实现,电路如图8.14所示。

运放的反相端"虚地",v N=0, ∴v o=-v c实现了第一个要求(v o∝v c);又i c=i1=v s/R 实现了第二个要求(v s∝i c)

于是

τ=RC ——积分电路的时间常数

讨论:

1)以上关系是假设C两端v co=0,若v co≠0,则

2)将积分电路图8.16与反相比例电路比较,可以看出基本积分电路也是在反相比例电路基础上演变而得.(将R F换成C即可)

3)如果在积分电路的输入端加上一个阶跃信号则可得到

即v o随时间而直线上升,但增长方向与v s极性相反。增长速度正比于v s(输入电压的幅值)和1/τ。利用积分电路的上述特性,若输入信号是方波,则输出将是三角波。可见积分电路能将方波转换成三角波。

当t增加时,|v o|是否增加并趋于无穷?显然不能。它受到集成运放的最大输出电压v omax的限制,当v o等于正向或负向的最大值后,便达到饱和,不再继续增大。

积分电路具有延迟作用。将v o作为电子开关的输入电压,即输出端接一电子开关,当v o=6v 时电子开关动作。设v s在t=0,由0变为-3v,则v o随t线性上升。已知:R=10kΩ,C=0.05μF,v co=0,请算出v o=6v时所对应的时间T?

4)在积分电路输入端加上一个正弦信号,v s=V m sinωt,

v o比v s领先90°,这个相差与ω无关。但幅度与积分电路的RC、ω有关,RC、ω增大,幅度减小。

这就是积分电路的移相作用。

小结:

以上讨论的积分性能,均指理想情况而言。实际的积分电路不可能是理想的,常常出现积分误差。主要原因是实际集成运放的输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响。实际的C存在漏电流等。情况严重时甚至不能正常工作。实际应用时要注意这些问题。

例1:一求和--积分电路如图8.17所示。(1)求v o的表达式。 (2)设两个输入信号v s1,v s2皆为阶跃信号如图8.18所示。画出v o的波形。

解:(1)虚断:i c=i1+i2

虚地:

(2)由图8.18可得当0≤t<0.5s,v s1=1(v),v s2=0

当t≥0.5s时,v s1=1v,v s2=-1v,

则其输出波形如图8.19所示。

四、微分电路

微分是积分的逆运算。只要将积分电路中R与C互换即可,如图8.20所示。

讨论:若v s=k,则v o=0(理想情况) ;若v s是一个直线上升的电压,则v o=-K 。如图8.21所示。

例2:用集成运放实现:v o=5∫(v s1-0.2v s2+3v s3)dt要求各路输入电阻大于100k,选择电路结构形式并确定电路参数值。

解:要求实现的运算关系中包含+、-、∫运算。采用两个集成运放结构:如图8.22所示:

使

v o1=-(v s1+3v s3) 再将v o1和v s2加在A2的反相端,实现的是求和积分运算,使v o=-5∫(v o1+0.2v s2)dt 实现本题要求。

参数的计算:

具体电路如图8.23所示。

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第三节实际运算放大器运算电路的误差分析

一、共模抑制比KCMR为有限值的情况

电路如图8.24所示

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

运算放大器的工作原理 放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括 一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 图1-1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回

电子电路基础知识点总结

电子电路基础知识点总结 1、 纯净的单晶半导体又称本征半导体,其内部载流子自由电子空 穴的数量相等的。 2、 射极输出器属共集电极放大电路,由于其电压放大位数约等于 1,且输出电压与输入电压同相位,故又称为电压跟随器 ( 射极跟随器 )。 3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为 0,其共模抑制比为乂。 般情况下,在模拟电器中,晶体三极管工作在放大状态,在 数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。 限幅电路是一种波形整形电路, 因它削去波形的部位不同分为 4、 5、 上限幅、 下限幅和双向限幅电路。 6、 主从 JK 触发器的功能有保持、计数、置 0、置 1 。 7、 多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 8、 带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路 和比较放大电路分组成。 9、 时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态,还 与输出端的原状态有关。 10、 当PN 结外加反向电压时,空间电荷区将变宽。反向电流是由 少数载流子形成的。

11、 半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电 特性。 12、 利用二极管的单向导电性,可将交流电变成脉动的直流电。 13、 硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内,当流过硅稳压 管的电流在较大范围变化时,硅稳压管两端的电压基本不变。 电容滤波只适用于电压较大,电流较小的情况,对半波整流 电路来说,电容滤波后,负载两端的直流电压为变压级次级电压的 倍,对全波整流电路而言较为倍。 15、处于放大状态的NPN 管,三个电极上的电位的分布必须符合 UC>UB>UE 而PNP 管处于放大状态时,三个电极上的电位分布须符合 UE>UE>UC 总之,使三极管起放大作用的条件是:集电结反偏,发射 结正偏。 16、 在 P 型半导体中,多数载流子是空穴,而 N 型半导体中,多 数载流子是自由电子。 晶体管放大器设置合适的静态工作点,以保证放大信号时, 三极管应始终工作在放大区。 般来说,硅晶体二极管的死区电压大于锗管的死区电压。 14、 17、 二极管在反向截止区的反向电流基本保持不变。 18、 当环境温度升高时,二极管的反向电流将增大。 19、 20、

运放参数的详细解释和分析-part19,全功率带宽(FPBW)

对于一个输出为正弦波的信号,输出电压可表示为: Vout = Vp * sin(2*pi*f*t) 这个输出电压对时间求导可得: 上式的max是指在求导后的余弦信号在t=0时得到最大值。这个很好理解,也就是说原正弦信号在t=0时压摆率最大。 可以看出dV/dt表示的压摆率,跟信号的频序有关,还与信号的输出幅值有关。上式中,如果Vp是运放的输出满幅值。则上式可表示为 此时FPBW就是运放的满功率带宽了。记住它吧,它简值太重要了。例如如果想在100Khz以内得到正弦波的10Vo-p振幅,按照公式需要转换速率的是6.3v/us以上的OP。可以看出,满功率带宽由压摆率和输出信号的幅值决定的。也就是压摆率一定的情况下,输出信号的幅值越大,全功率带宽越小。这也解释了上面OPA333的测试结果。 这里还要说一个得要的公式,就是运放的上升时间与带宽的关系。如下式,面熟,这个公式在很多地方都见过。也太重要了,记住它吧。

今天我们深一点分析这个公式的由来。其实它是由一阶系统的响应计算而来的。对于一阶RC的频率响应为 一阶系统的阶跃响应为下式。 Vo=0.1Vm时t=0.1RC。(-ln0.9 =0.1)当Vo=0.9Vm时,t=2.3RC (-ln0.1=2.3)。则RC阶跃响应的时间为Tr=2.2RC. 而对于一个一阶RC的带宽又可以表示为:BW=1/(2*pi*RC)。上升时间里也有RC,这两个RC是同一个喽。这句是废话。那Tr=2.2/(2*pi* BW)=0.35/BW。 下面我们对这个结论用TINA进行一下仿真。运放为OPA2188,增益带宽积为2MHz。运放设置为增益为1的同向放大电路。输入信号为10mV的阶跃信号。输出信号的上升时间为220.8ns-82.5nS=138.3nS.

常用运放电路及其各类比较器电路

常用运放电路及其各类比较器电路

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

彭发喜,制作 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。 图是同相放大器电路图。 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。 如果运算放大器的输入偏置电流,则 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即

∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路 由e1输入的信号,放大倍数为R3/R1,并与输出端e0相位相反,所以 由e2输入的信号,放大倍数为 与输出端e0相位相,所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路: 加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。 三个输入信号同时加到运放同相端,其输入输出电压关系式:

集成运放的基本运算电路

实验2.3 集成运放的基本运算电路 一、实验目的 1、进一步熟悉THM-4模拟电路实验箱面板布局。 2、深入理解集成运放工作于线性区的条件与特点。 3、掌握用集成运算放大器组成电压跟随器、比例、求和电路的特点及性能。 4、学会上述电路的测试和分析方法。 二、实验原理 由于集成电路运放通常都具有极高的差模电压增益,欲使其稳定工作于线性状态下,必须加入深度负反馈,否则它必将工作于非线性状态。 图2.3.1(a)所示是在集成运放中引入了电压负反馈的电路,(b )则是其理想化后的闭环电压传输特性。由此可见,假设A f =2,输入电压U i 不超出-5V —+5V 的范围,则运放将稳定工作于线性区A0B 内,当U i 超出线性范围时,集成运放将进入 饱和状态,输出保持为最大值不变(其大小决定于电源电压)。对于这一点,有时容易忽视甚至误解,以为在集成运放中加入负反馈后,其输出就会随输入而无限增加,这是必须加以注意的。 图2.3.1 (b) 闭环电压传输特性 (a) 引入电压负反馈集成运放电路 U i U o

对于理想化了的运放,当它工作于线性状态下时具有两个十分突出的特点。其一是“虚断”,即I +=I -=0;其二是“虚短”,即U +=U -(在反相输入同相接地电路中因U +=0,故“虚短”又可引伸为“虚地”)。不管电路结构形式如何复杂,均可根据这两个特点推导出输出与输入之间的函数关系。例如在图2.3.1(a )中,由于I +=I -(I -=0),U -=0(虚地),故有 这就是反相放大器的闭环电压传输特性。其中 称为闭环电压放大倍数。 实际运行与理想运放之间总存在一定的差异,故在实际使用中常采用一些措施以减小它的误差,提高其运算精度。经常采用的一个措施是加入平衡电阻R ,以保证实际运放的反相与同相输入端对地的等效电阻相等,从而使其处于对称与平衡工作状态,减小由输入偏置电流引入的误差。其次是防自激,运放在使用中有时会产生自激,此时即使U i =0,也会产生一定的交流输出、使运放无法正常工作。消余自激的办法是在电源端加接去耦电容或增设电源滤波电路,同时应尽可能减小线路、元件间的分布电容,对于具有补偿引脚的集成运放器件,还可接入适当的补偿电容。 三、实验设备 1、模拟电路实验箱 一套 2、示波器 一台 3、数字万用表 一块 1 R R A f f - =i f U R R U =-=1

差分运算放大器基本知识

一.差分信号的特点: 图1 差分信号 1.差分信号是一对幅度相同,相位相反的信号。差分信号会以一个共模信号 V ocm 为中心,如图1所示。差分信号包含差模信号和公模信号两个部分, 差模与公模的定义分别为:Vdiff=(V out+-V out- )/2,Vocm=(V out+ +V out- )/2。 2.差分信号的摆幅是单端信号的两倍。如图1,绿色表示的是单端信号的摆 幅,而蓝色表示的是差分信号的摆幅。所以在同样电源电压供电条件下,使用差分信号增大了系统的动态范围。 3.差分信号可以抑制共模噪声,提高系统的信噪比。In a differential system, keeping the transport wires as close as possible to one another makes the noise coupled into the conductors appear as a common-mode voltage. Noise that is common to the power supplies will also appear as a common-mode voltage. Since the differential amplifier rejects common-mode voltages, the system is more immune to external noise. 4.差分信号可以抑制偶次谐波,提高系统的总谐波失真性能。 Differential systems provide increased immunity to external noise, reduced even-order harmonics, and twice the dynamic range when compared to signal-ended system. 二.分析差分放大器电路 图2.差分放大器电路分析图

运放带宽相关知识

运放带宽相关知识! 一、单位增益带宽GB 单位增益带宽定义为:运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积,换句话说,就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后,可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。 二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力(转) 对于小信号,一般用单位增益带宽表示。单位增益带宽,也叫做增益/带宽积能够大致表示运放的处理信号频率的能力。例如某个运放的增益带宽=1MHz,若实际闭环增益=100,则理论处理小信号的最大频率=1MHz/100=10KHz。 对于大信号的带宽,既功率带宽,需要根据转换速度来计算。 对于直流信号,一般不需要考虑带宽问题,主要考虑精度问题和干扰问题。 1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,带宽越高,能处理的信号频率越高,高频特性就越好,否则信号就容易失真,不过这是针对小信号来说的,在大信号时一般用压摆率(或者叫转换速率)来衡量。 2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍,但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍,当信号频率增大时,放大能力就会下降,当输出信号下降到原来输出的0.707倍时,也就是根号2分之一,或者叫减小了3dB,这时候信号的频率就叫做运放的带宽。 3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时,主要考虑增益带宽积的影响。 就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。 当输出信号幅度很大时,主要考虑转换速率Sr的影响,单位是V/uS。

常见运放滤波电路

滤波电路 这节非常深入地介绍了用运放组成的有源。在很多情况中,为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意义上说,像这样的运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用,这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置,这个电容就可以省略。 这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容。 这里有一个有关滤波器设计的协定,这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单,但是以下几点设计者必须注意: 1. 滤波器的拐点(中心)频率 2. 滤波器电路的增益 3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值 4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell) 不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能,由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放,这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器,那么就别无选择,只能使用传统的滤波器,通过计算就可以得到了。 3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性 3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。

运放基本计算

熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法 2、了解其主要特点,掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。 3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函数关系。 学习重点:应用虚短和虚断的概念分析运算电路。 学习难点:实际运算放大器的误差分析 集成运放的线性工作区域 前面讲到差放时,曾得出其传输特性如图,而集成运放的输入级为差放,因此其传输特性类似于差放。 当集成运放工作在线性区时,作为一个线性放大元件 v o=A vo v id=A vo(v+-v-) 通常A vo很大,为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证v o不超出线性范围。 对于工作在线性区的理想运放有如下特点: ∵理想运放A vo=∞,则v+-v-=v o/ A vo=0 v+=v- ∵理想运放R i=∞ i+=i-=0 这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。 已知运放F007工作在线性区,其A vo=100dB=105 ,若v o=10V,R i= 2MΩ。则v+-v-=?,i+=?,i-=?

可以看出,运放的差动输入电压、电流都很小,与电路中其它电量相比可忽略不计。 这说明在工程应用上,把实际运放当成理想运放来分析是合理的。 返回 第二节基本运算电路 比例运算电路是一种最基本、最简单的运算电路,如图8.1所示。后面几种运算电路都可在比例电路的基础上发展起来演变得到。v o∝ v i:v o=k v i (比例系数k即反馈电路增益A vF,v o=A vF v i) 输入信号的接法有三种: 反相输入(电压并联负反馈)见图8.2

同相输入(电压串联负反馈)见图8.3 差动输入(前两种方式的组合) 讨论: 1)各种比例电路的共同之处是:无一例外地引入了电压负反馈。 2)分析时都可利用"虚短"和"虚断"的结论:i I=0、v N=v p。见图8.4

电子电路基础知识点总结

电子电路基础知识点总结 1、纯净的单晶半导体又称本征半导体,其内部载流子自由电子空穴的数量相等的。 2、射极输出器属共集电极放大电路,由于其电压放大位数约等于1,且输出电压与输入电压同相位,故又称为电压跟随器(射极跟随 器)。 3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为0,其共模抑制比为 4、一般情况下,在模拟电器中,晶体三极管工作在放大状态,在数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。 5、限幅电路是一种波形整形电路,因它削去波形的部位不同分为上限幅、下限幅和双向限幅电路。 6、主从JK 触发器的功能有保持、计数、置0、置 1 。 7、多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 8、带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路和比较放大电路分组成。 9、时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态,还与输出端的原状态有关。 10、当PN结外加反向电压时,空间电荷区将变宽。反向电流是由 少数载流子形成的

11、半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电 特性。 12、利用二极管的单向导电性,可将交流电变成脉动的直流电。 13、硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内,当流过硅稳压管的电流在较大范围变化时,硅稳压管两端的电压基本不变。 14、电容滤波只适用于电压较大,电流较小的情况,对半波整流电路来说,电容滤波后,负载两端的直流电压为变压级次级电压的 1 倍,对全波整流电路而言较为 1.2 倍。 15、处于放大状态的NPN管,三个电极上的电位的分布必须符合UC>UB>UE而PNP管处于放大状态时,三个电极上的电位分布须符合 UE>UE>UC总之,使三极管起放大作用的条件是:集电结反偏,发射结正偏。 16、在P型半导体中,多数载流子是空穴,而N型半导体中,多数载流子是自由电子。 17、二极管在反向截止区的反向电流基本保持不变。 18、当环境温度升高时,二极管的反向电流将增大。 19、晶体管放大器设置合适的静态工作点,以保证放大信号时,三极管应始终工作在放大区。 20、一般来说,硅晶体二极管的死区电压大于锗管的死区电压。

运放分类及指标

运算放大器分类: 一:性能指标分类 1.通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)以及场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2.高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3.低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 4.高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR

一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/ms,BWG>20MHz。5.低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前有的产品功耗已达μW级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。 6.高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。 7. 低输入偏流型 当运放的输入偏流为零时,便是理想的运放。其输入偏流IB ,是用运放的两个输入端电流平均值来定义的,因此该值越小,性能越高。当环境温度T=25℃时,不同结构不同类型的低输入偏流型运放,其偏流值应在以下规定范围内:双极型运放:25nA~lμA 场效应管输入型运放:1μμA~50μμA MOS输入型运放:0.1μμA CMOS输入型运放:0.1μμA 采用低偏流放大器的电路有:小电流测定电路、需要高阻抗的电路、积分器、电流/电压转换器、高阻抗转换器等

常用运算放大器电路 (全集)

常用运算放大器电路(全集) 下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图 常用OP电路类型如下: 1. Inverter Amp. 反相位放大电路: 放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路: 放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路: O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作 4. Comparator比较器电路: I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位 R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M) 单双电源皆可工作 5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 100 K, C1 = 0.01 uF

Freq = 1 /(2π* R1 * C1) 6. Pulse generator脉波产生器电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 K O/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1) O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1) 7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路: R1 = R2 = 16 K R3 = R4 = 100 K C1 = C2 = 0.01 uF 放大倍数Av = R4 / (R3+R4) Freq = 1 KHz 8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:

运算放大器组成的基本运算电路

实验五运算放大器组成的基本运算电路 一、实验目的 1、了解运算放大器的基本使用方法。 2、应用集成运放构成的基本运算电路 3、学会使用线性组件u A741。 4、掌握加法运算、减法运算电路的基本工作原理及测试方法。 5、学会用运算放大器组成积分电路。 二、实验属性 验证性实验 三、实验仪器设备及器材 1、实验台 2、数字万用表 3、示波器 4、计时表 四、实验内容及步骤 1.调零:按图 7-1 接线,接通电源后,调节调零电位器 RW 使输出 0V。运放调零后, 在后面的实验中均不用调零了。 图7-1 仿真参考电路:

电路如图7-2 所示,根据电路参数计算A V=Vo/V i,并按照表7-1 给定的V i 计算和测量对应的Vo值,并把结果记入表7-1 中。 图7-2 仿真参考电路:

电路如图7-3 所示,根据电路参数计算A V=Vo/V i,并按照表7-2 给定的V i 计算和测量对应的Vo值,并把结果记入表7-2 中。 图7-3 仿真参考电路:

电路如图7-4 所示,按照表7-3 给定的V i1 和V i2 计算和测量对应的Vo 值,并把结果记入表7-3中。 图7-4 仿真参考电路:

电路如图7-5 所示,按照表7-4 给定的V i1 和V i2 计算和测量对应的Vo 值,并把结果记入表7-4中。 图7-5 仿真参考电路:

五、实验报告 1.整理实验数据,填入表中。 答:整理数据如上表中。 2.分析各运算关系。 答: 反相比例运算:U0=-(R f/R1)X(U i) 放大倍数 A uf=-R f/R1 随着电压的不断增加,实际运放也不断变大,误差逐渐减小同相比例运算:U0=(1+(R f/R1))X(U i) 放大倍数 A uf=1+(R f/R1) 随着电压的不断增加,误差逐渐减小,越来越趋近于理论值加法运算:U0=-((R f/R i1))X(U i1)+ (R f/R i2))X(U i2)) 改变任一电路的输入电阻时,对其他路没有任何影响减法运算:U0=(1+(R f/R1))X(R3/(R2+R3))X(U i2)-(R f/R1)X(U i1) 输出与两个输入信号的差值成正比

电子电路基础知识点总结

知识| 电子电路基础知识点总结 1、纯净的单晶半导体又称本征半导体,其内部载流子自由电子空穴的数量相等的。 2、射极输出器属共集电极放大电路,由于其电压放大位数约等于1,且输出电压与输入电压同相位,故又称为电压跟随器(射极跟随器)。 3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为0,其共模抑制比为∞。 4、一般情况下,在模拟电器中,晶体三极管工作在放大状态,在数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。 5、限幅电路是一种波形整形电路,因它削去波形的部位不同分为上限幅、下限幅和双向限幅电路。 6、主从JK触发器的功能有保持、计数、置0、置1 。 7、多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 8、带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路和比较放大电路分组成。 9、时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态,还与输出端的原状态有关。 10、当PN结外加反向电压时,空间电荷区将变宽。反向电流是由少数载流子形成的。 11、半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电特性。 12、利用二极管的单向导电性,可将交流电变成脉动的直流电。 13、硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内,当流过硅稳压管的电流在较大范围变化时,硅稳压管两端的电压基本不变。 14、电容滤波只适用于电压较大,电流较小的情况,对半波整流电路来说,电容滤波后,负载两端的直流电压为变压级次级电压的1倍,对全波整流电路而言较为1.2倍。15、处于放大状态的NPN管,三个电极上的电位的分布必须符合UC>UB>UE,而PNP 管处于放大状态时,三个电极上的电位分布须符合UE>UE>UC。 总之,使三极管起放大作用的条件是:集电结反偏,发射结正偏。

运放基本计算解析

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 d u)时,则其输出电压u o为 u o u A u u A u= - =- +) ( 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 a u- u o u 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。由此我们可以得出含有理想运放的电路的分析方法。根据输入输出特性,我们可以得出含有理想运放器件的电路的分析原则:

电子技术基础知识讲解学习

1.2电子技术基础知识 一、填空 1、电容器的主要技术指标有Vmax、标称电容值、和允许误差范围四只200μF/50V的电容器串联,等效电容量为50μF。 2、三极管的极限参数有Pcm、Icm、BVceo。(集电极、发射极、击穿电压) 3、有一个稳压二极管稳压电路,焊接后挑食时发现其稳压输出端只有0.7伏的电压,经检查元件是好的,出现这种故障的原因是接反。 4、稳压管工作在反向击穿区,稳压管接入电路时,阴极应接电压的正极,阳极接负极,反映稳压管性能的参数时动态电阻。 6、晶闸管三个电极的名称是阳极、阴极和门极。 7、在晶体管放大电路中,反馈信号取自于输出电压,这种反馈叫做电压反馈。 8、三极管放大电路设置静态工作点的目的是获得最大不失真输出。 9、场效应管是通过改变栅源电压来改变漏极电流的,所以它是一个电压控制器件;根据结构的不同,场效应管可分为结型和绝缘栅型两种类型。 10、把集成运放接成负反馈组态是集成运放线性应用的必要条件。而在开环或正反馈时,集成运放工作在非线性工作状态。 11、已知某深度负反馈电路A Ud=100,F=0.1,则A Uf=9。 12、正弦波振荡电路一般由基本放大电路、反馈电路、选频网络和稳压电路等四个环节组成,而且缺一不可。 13、若采用市电供电,则通过变压、整流、滤波和稳压后可得到稳定的直流电。 14、理想运算放大器的开环放大倍数A od为∞,输入阻抗为∞,输出阻抗R od为0,共模抑制比K CMR为∞,频带宽度BW为∞。 15、串联型稳压电源电路包括调整输出、比较放大、采样和基准电位四个环节。 16、一个10位的DAC,输出电压满量程为10V,则它的分辨率为1/(210-1),能分辨的最小电压值为10/210V。 17、TTL电路多余管脚可以悬空,CMOS电路则不能悬空。 18、三极管放大器有共集、共射和共基三种基本组态。 19、多级放大器的级间耦合方式一般有直接耦合、光电耦合和变压器耦合三种。 20、为了抑制直流放大器中的零点漂移,最常采用的方法是差放、温度孔径和负反馈等措施。 21、集成运放按输入方式的不同可分为反相输入、同相输入和差放输入三种形式。 22、运算放大器是一种高增益的多级放大器,其输入级一般采用差分输入,输出级一般采用跟随。 23、RC电路最主要的应用包括耦合、微分和积分三种。 24、最基本的逻辑关系有与门、非门、或门三种。 25、七段数码显示器通常分为共阳和共阴。

运放参数详解以及参数测试原理和电路11

运放参数解析定义大全 一、单位增益带宽GB 单位增益带宽定义为:运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积,换句话说,就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后,可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。 二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力 对于小信号,一般用单位增益带宽表示。单位增益带宽,也叫做增益带宽积,能够大致表示运放的处理信号频率的能力。例如某个运放的增益带宽 =1MHz,若实际闭环增益=100,则理论处理小信号的最大频率 1MHz/100=10KHz。 对于大信号的带宽,即功率带宽,需要根据转换速度来计算。 对于直流信号,一般不需要考虑带宽问题,主要考虑精度问题和干扰问题。 1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,带宽越高,能处理的信号频率越高,高频特性就越好,否则信号就容易失真,不过这是针对小信号来说的,在大信号时一般用压摆率(或者叫转换速率)来衡量。 2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍,但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍,当信号频率增大时,放大能力就会下降,当输出信号下降到原来输出的0.707倍时,也就是根号2分之一,或者叫减小了3dB,这时候信号的频率就叫做运放的带宽。 3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时,主要考虑增益带宽积的影响。 就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。 当输出信号幅度很大时,主要考虑转换速率Sr的影响,单位是V/uS。 在这种情况下要算功率带宽,FPBW=Sr/2πVp-p。 也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。

运算放大器基本电路——11个经典电路

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。特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所收获。 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!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。今天,芯片级维修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80dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10V~14V。因此运放的差模输入电压不足1mV,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。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。

日志原稿:运放的单位增益带宽概念

在设计二级运放时,我发现对单位增益带宽这个概念不甚了解,从网上搜集一下相关的资料,整理如下: 单位增益带宽GB 单位增益带宽定义为:运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db (或是相当于运放输入信号的0.707) 所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积,换句话说,就是当 知道要处理的信号频率和信号需要的增益后,可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。 注:需要注意的是单位增益带宽的定义条件是在闭环增益为1条件下。我们知道对于反馈系数为β反馈系统,其3dB 增益为)1(00A A β+,考虑到一般10>>A ,可得β=1。而此时 3dB 带宽变为00)1(ωβA +,故有0000)1(ωωβA A =+。一般我们可以将00ωA 看做是单位增益带宽。而对于同一反馈系统而言,其3dB 增益与3dB 带宽的乘积也都为00ωA ,所以在运放中我们一般也将单位增益带宽,也叫做增益/带宽积。若已知某个运放的单位增益带宽=1MHz ,若实际闭环增益=100,则理论处理小信号的最大频率=1MHz/100=10KHz 。 运放的带宽是表示运放能够处理交流小信号的能力。运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,带宽越高,能处理的信号频率越高,高频特性就越好,否则信号就容易失真。不过这是针对小信号来说的,在大信号时一般用压摆率(或者叫转换速率)来衡量而对于大信号带宽,即功率带宽,需要根据转换速率来计算。而对于直流信号,一般不需要考虑带宽问题,主要考虑精度问题和干扰问题。

基本运放电路总结

模拟电路网络课件第三十七节:基本运算电路 8.1 基本运算电路 一、反相比例运算放大电路 图 1 反相比例运算电路 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即 ∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要 求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 二、同相比例运算电路

图 1 同相比例运算电路 同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端,输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。 根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS,i1= if 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。 同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。 2.由于vN= vP= vS,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑 制比。 三、加法运算电路 图 1 加法运算电路

图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。利用vI=0,vN=0和反相端输入电流iI=0的 概念,则有 或 由此得出 若R1= R2= Rf,则上式变为–vO= vS1+ vS2 式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。该加 法电路可以推广到对多个信号求和。 从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R′=R1//R2//Rf。 四、减法运算电路 1、反相求和式运算电路 图1所示是用加法电路构成的减法电路,第一级为反相比例放大电路,若Rf1=R1,则vO1= –vS1; 第二级为反相加法电路,可以推导出

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