运算放大器几种常用电路VIP专享VIP免费

8.1基本运算电路8.2实际运放电路的误差分析8.3对数和反对数运算电路*8.4模拟乘法器8.5有源滤波电路*8.6开关电容滤波器8.1基本运算电路比例运算电路积分电路微分电路减法电路加法电路为提高精度，一般取f12//RRR1.比例运算电路vIvO-+RfR1AvNvPR2电压并联负反馈由第7章可知，电路为负反馈电路。0PNvv即电路处于深度负反馈条件下，虚短和虚断成立。（1）反相比例运算电路利用虚短和虚断得fON1NIRvvRvvI1fOvRRv•运算放大器输入端无共模信号•运算电路输入电阻较小510A由于运放的增益一般有，。11FA所以输出与输入反相1.比例运算电路vIvO-+RfR1AvNvP电压串联负反馈IPNvvv（2）同相比例运算电路利用虚短和虚断得fON1N0RvvRvI1fO)1(vRRv•运算放大器输入端有共模信号•运算电路输入电阻很大输出与输入同相vIvO-+AvNvP电压跟随器IOvv2.加法电路1NS1-RvvfON-Rvv根据虚短、虚断和N点的KCL得：2S2f1S1fO-vRRvRRvf21RRR若0PNvv2NS2-RvvR2RfR1vS2vS1iIvONP+–则有2S1SO-vvv（加法运算）输出再接一级反相电路R2RfR1vS2vS1iIvO1NP+–RRvO+–2S1SOvvv可得3.减法电路O1vS111fvRR第一级反相比例第二级反相加法OvS222fvRRO122fvRR（1）利用反相信号求和以实现减法运算Ov即S111f22fvRRRRS222fvRR当时22f11fRRRR，得2S1SOvvv（减法运算）从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。fON1NS1RvvRvv（2）利用差分式电路以实现减法运算3P2PS20RvRvvS11fS23231f1O))((vRRvRRRRRRv当,231fRRRR则)(S1S21fOvvRRv若继续有,1fRR则S1S2Ovvv根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：PNvv4.积分电路式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。根据“虚短”，得根据“虚断”，得0PNvv0Ii即0Iv因此RviiS12电容器被充电，其充电电流为2i设电容器C的初始电压为零，则tRvCtiCvvd1d1S2OItvRCvd1SO（积分运算）当vS为阶跃电压时，有4.积分电路vO与t成线性关系dtvRCvSO1tRCVStVS5.微分电路tvRCvddSO8.2实际运放电路的误差分析•共模抑制比KCMR为有限值的情况•输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为零时的情况1.共模抑制比KCMR为有限值的情况R1RfN–+PvIvO同相比例运算电路IPvvf11ONRRRvv闭环电压增益2NPICvvvNPIDvvvIOFvvAVCMRD1f1CMR1f21/)(1211)1(KARRRKRRVICCIDDOvAvAvVV理想情况1fF1RRAVCMRDKAV和越大，误差越小。CDCMRVVAAK2.VIO、IIO不为零时的情况输入为零时的等效电路2IOIBP)2(RIIVf11ONRRRVVNPVV)//)(2(f1IOIBRRIIIOV解得误差电压)//(21)//()/1(2f1IO2f1IBIO1fORRRIRRRIVRRV))(/1(2IOIO1fORIVRRV当时，可以消除偏置电流引起的误差，此时f12//RRRIBI当电路为积分运算时，即换成电容C，则fRdtRtIdttVCRRtItVRRtv2IOIO12IOIO1fO)()(1)()()1()(时间越长，误差越大，且易使输出进入饱和状态。IOIOIV和引起的误差仍存在2.VIO、IIO不为零时的情况减小误差的方法•输入端加补偿电路•利用运放自带的调零电路8.3对数和反对数运算电路对数运算电路反对数运算电路其中，IES是发射结反向饱和电流，vO是vS的对数运算。1.对数运算电路利用PN结的指数特性实现对数运算)1e(TBEESECVvIiiBJT的发射结有BEOvv注意：vS必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏利用虚短和虚断，电路有vSTiCRiNvO–+P当时，V7.0BETvVTBEeESECVvIiiRviiSCTBEeESECVvIiiESTSTOlnlnIVRvVvvO是vS的反对数运算（指数运算）2.反对数运算电路BESvv利用虚短和虚断，电路有要求V7.0BESTvvVTSeESOVvIvRivFOTBEeESEFVvIiivSvORiFTiE–+以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路2.2.2PN结的单向导电性(3)PN结V-I特性表达式其中iD/mA1.00.5–0.5–1.00.501.0D/VPN结的伏安特性iD/mA1.00.5iD=–IS–0.5–1.00.501.0D/V)1(/SDDTVveIiIS——反向饱和电...