运算放大器基本电路

一:比例运算电路定义:将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。分类:反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。(按输入信号加入不同的输入端分)比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式(1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示:输出特性:因为:，所以:从上式我们可以看出:Uo与Ui是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo的数值。负号示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点: 一:比例运算电路 定义:将输入信号按比例放大的电路，称为比例运算电路。 分类:反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。(按输入信号加入不同的输入端分) 比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性:因为:， 所以: 从上式我们可以看出:Uo与Ui是比例关系，改变比例系数，即可改变Uo的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。 反向比例电路的特点: (1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成运放的共模抑制比要求低 (2)输入电阻低:r=R.因此对输入信号的负载能力有一定的要求. i1 (2)同相比例电路 输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性:因为:(虚短但不是虚地);; 所以: 改变R/R即可改变Uo的值，输入、输出电压的极性相同 f1 相比例电路的特点: 同 (1)输入电阻高;(2)由于(电路的共模输入信号高)，因此集成运放的共模抑制比要求高 (3)差动比例电路 输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图(3)所示: 它的输出电压为: 由此我们可以看出它实际完成的是:对输入两信号的差运算。二:和、差电路 (1)反相求和电路 它的电路图如图(1)所示:(输入端的个数可根据需要进行调整)其中电阻R'为: 它的输出电压与输入电压的关系为: 它可以模拟方程:。它的特点与反相比例电路相同。它可十 分方便的某一电路的输入电阻，来改变电路的比例关系，而不影响其它路的比例关系。(2)同相求和电路 它的电路图如图(2)所示:(输入端的个数可根据需要进行调整) 它的输出电压与输入电压的关系为:。它的调节不如反相求和电路， 而且它的共模输入信号大，因此它的应用不很广泛。 (3)和差电路 它的电路图如图(3)所示: 此电路的功能是对U、U进行反相求和，对U、U进行同相求和，然后进行i1i2i3i4 的叠加即得和差结果。 它的输入输出电压的关系是:。 由于该电路用一只集成运放，它的电阻计算和电路调整均不方便，因此我们常用二级集成运放组成和差电路。它的电路图如图(4)所示 它的输入输出电压的关系是: 它的后级对前级没有影响(采用的是理想的集成运放)，它的计算十分方便。 三:积分电路和微分电路 (1)积分电路 它可实现积分运算及产生三角波形等。积分运算是:输出电压与输入电压呈积分关系。它的电路图如图(1)所示:它是利用电容的充放电来实现积分运算 它的输入、输出电压的关系为:其中:表示电容两端的初始电压值.如果电路输入的电压波形是方形，则产生三角波形输出。 (2)微分电路 微分是积分的逆运算，它的输出电压与输入电压呈微分关系。电路图如图(2)所示: 它的输入、输出电压的关系为: 四:对数和指数运算电路 (1)对数运算电路 对数运算电路就是是输出电压与输入电压呈对数函数。我们把反相比例电路中R用二极管或3J管代替级组成了对数运算电路。电路图如图(3)所示: f 它的输入、输出电压的关系为:(也可以用3J管代替二极管) (2)指数运算电路 指数运算电路是对数运算的逆运算,将指数运算电路的二极管(3J管)与电阻R对换即可。电路图如(4)所示 它的输入、输出电压的关系为: 利用对数和指数运算以及比例，和差运算电路，可组成乘法或除法运算电路和 其它非线性运算电路