word 格式整理版学习参考图 2 运算放大器输入输出端图示运算放大器基本原理及应用一. 原理(一)运算放大器1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性 应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。运算放大器一般由4 个部分组成,偏置电路,输入级,中间级,输出级。图 1 是运算放大器的特性曲线,一般用到的只是曲线中的线性部分。如图2 所 示。 U对应的端子为“ -”,当输入 U 单独加于该端子时,输出电压与输入电压U 反相,故称它为反相输入端。 U +对应的端子为“ + ”,当输入U +单独由该端加入时,输出电压与q 同相,故称它为同相输入端。输出: U 0= A (U +-UJ ; A 称为运算放大器的开环增益(开环电压放大倍数)。在实际运用经常将运放理想化,这是由于一般说来,运放的输入电阻很大,开环增益也很大,输出电阻很小,可以将之视为理想化的,这样就能得到:开环电压增益 Ad=x ;输入阻抗 「=x ;输出阻抗 r o=0 ;带宽 f BW= ^ ;失调与漂移均为零等理想化参数。2.理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压 U 与输入电压之间满足关系式:Ub= Ad (L+- L L),由于 A ud 二 x, 而 U为有限值,因此, U— UL^O o 即 U? U -,称为“虚短”。由于 ri=x ,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB = 0, 称为“虚断” 这说明运放对其前级吸取电流极小。上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。图 1 运算放大器的特性曲线word 格式整理版学习参考3.运算放大器的应用(1) 比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路,比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。(a)反向比例电路图 3 反向比例电路电路图对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:U 。-訥为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R'= R // R F。输出电压 u 0 与输入电压 U 称比例关系,方向相反,改变比例系数,即改变两个电阻的阻值就可以改变输出电压的值。反向比例电路对于输入信号的负载能力有一定的要求。(b)同向比例电路同向比例电路如图4 所示,跟反向比例电路本质上差不多,除了同向接地的一段是反向输入端 :图 4 同相比例电路电路图word...