《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 集成电路运算放大器的线性运用

模拟电子技术 第六章 成电岛遇放大器的线性应用 61一般问题 62基本运算电路 63对数和指数运算电路 64集成模拟乘法器 65有源滤波电路 小结

模 拟 电 子 技 术 集成电路运算放大器的线性应用 第 六章 小结 6.1 一般问题 6.2 基本运算电路 6.3 对数和指数运算电路 6.4 集成模拟乘法器 6.5 有源滤波电路

模拟电子技术 61一般问题 运算放大器的两个工作区域(状态) 1.运放的电压传输特性: 设:电源电压±Vc=±10V。 运放的Ao=104 理想 +U OM 十 U|≤lmV时,运放处于线性区。 OM Ao越大,线性区越小, 当Ao→÷0时,线性区→0

模 拟 电 子 技 术 运算放大器的两个工作区域（状态） 1. 运放的电压传输特性： 设：电源电压±VCC=±10V。 运放的AVO=104 │Ui│≤1mV时，运放处于线性区。 AVO越大，线性区越小， 当AVO→∞时，线性区→0 6.1一般问题

模拟电子技术 2理想运算放大器:开环电压放大倍数A10=0 差摸输入电阻R;=∞ 3线性区 输出电阻R=0 为了扩大运放的线性区,给运放电路引入负反馈: 理想运放工作在线性区的条件: F 电路中有负反馈! 运放工作在线性区的分析方法: 虚短(U=U) 十 虚断(i+=i1=0)

模 拟 电 子 技 术 2.理想运算放大器： 开环电压放大倍数AV0=∞ 差摸输入电阻 Rid=∞ 输出电阻 R0 =0 为了扩大运放的线性区，给运放电路引入负反馈： 理想运放工作在线性区的条件： 电路中有负反馈！ 运放工作在线性区的分析方法： 虚短（U+=U-） 虚断（i i+=ii-=0） 3. 线性区

模拟电子技术 4.非线性区(正、负饱和输出状态) 运放工作在非线性区的条件: 电路中开环工作或引入正反馈! 理想 U OM OM 运放工作在非线性区的分析方法在下一章讨论

模 拟 电 子 技 术 4. 非线性区（正、负饱和输出状态） 运放工作在非线性区的条件： 电路中开环工作或引入正反馈！ 运放工作在非线性区的分析方法在下一章讨论

模拟电子技术 62基本运算电路 621比例运算 622加法与减法运算 62.3微分与积分运算 624基本运算电路应用举例

模 拟 电 子 技 术 6.2 基本运算电路 6.2.1 比例运算 6.2.2 加法与减法运算 6.2.3 微分与积分运算 6.2.4 基本运算电路应用举例

模拟电子技术 621比例运算 反相比例运算 运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断 Rf Z≈i≈0虚断 ≈ 少a ILL RL I- Ⅱl≈Nl4=0虚地lo=-kRr rR R uf=so R'nRn2平衡电阻 L RR 为使两输入端对地直流电阻相等:R2=R1∥Rr 特点:1为深度电压并联负反馈,An=-R/R1 2.输入电阻较小R=R1 3c=0,对KCMR的要求低Ⅱ+==0虚地

模 拟 电 子 技 术 6.2.1 比例运算 一、反相比例运算 运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断 i − i +  0 虚断 1 F i i u-  u+ = 0 虚地 O F Rf u = −i 1 f 1 1 F f i o f R R i R i R u u Au = − − =  为使两输入端对地直流电阻相等： R2 = R1 // R f 平衡电阻 特点：1.为深度电压并联负反馈，Auf = − Rf / R 1 2. 输入电阻较小 R Rif  if R if = R1 3. uIC = 0，对 KCMR 的要求低 u+ = u− = 0 虚地

模拟电子技术 同相比例运算当R1=∞,Rr=0时, ZF R co RI H 4n=1跟随器 L≈,=W ≈ 特点: 1.为深度电压串联负反馈,An=1+Rr/R1 2输入电阻大Ri=∞ 3.ac=li,对KCM的要求高u+=u=l1

模 拟 电 子 技 术 二、同相比例运算 u−  u+ = uI 1 F i i ， f O I 1 I R u u R u − = I 1 f O (1 )u R R u = + 1 f f 1 R R Au = + Auf = 1 跟随器 当 R1 = ，Rf = 0 时， 特点： 1. 为深度电压串联负反馈，Auf = 1 + Rf /R1 2. 输入电阻大 R if =  3. uIC = u i，对 KCMR 的要求高 u+ = u− = uI

模拟电子技术 622加法与减法运算 加法运算 1.反相加法运算 R11 F I R Rf 12 R f RI I2 R 3 12 no= R 2 R3=R1∥R2∥Rr若Rr=R1=R2 则 (u1+a12)

模 拟 电 子 技 术 6.2.2 加法与减法运算 一、加法运算 1. 反相加法运算 R3 = R1 // R2 // Rf iF  i1 + i2 2 I2 1 I1 f O R u R u R u − = + ( ) 2 I2 1 I1 O f R u R u u = −R + 若 Rf = R1= R2 则 uO = − (uI1+ uI2)

模拟电子技术 2.同相加法运算 Rf R2∥R3∥/R4 RIRo RI O R = 十 R3∥R4叫n+ R,∥R 4 R2+R3∥R4 R3+R2∥R,"D RrR3∥R R1R2+R3∥B.4n+ uo=(1+) R2∥R4 R3+R2∥R") 若R2=R3=R4,Rr=2R1则uo=u1+u12

模 拟 电 子 技 术 R2 // R3 // R4 = R1 // Rf = + u+ R R u (1 ) 1 f O ) // // // // (1 )( I2 3 2 4 2 4 I1 2 3 4 3 4 1 f O u R R R R R u R R R R R R R u + + + = + I2 3 2 4 2 4 I1 2 3 4 3 4 // // // // u R R R R R u R R R R R u + + + + = 若 R2 = R3 = R4 ， Rf = 2R1 则 uO = uI1+ uI2 2. 同相加法运算

模拟电子技术 、减法运算 法1:利用叠加定理 R R R 12=0um使:uo R O 0m2使:lo2=(1+)u R 法2:利用虚短、虚断 o2=(1+ 12 orl unre rIRi+RO R1+RR1+Rr一般R1=R'1;R=R unrf o lot uo2 R+Ro =R/R1(u12-u1) u=R Ri(un-u 减法运算实际是差分电路

模 拟 电 子 技 术 法 1：利用叠加定理 uI2 = 0 uI1 使： I1 1 f O 1 u R R u = − uI1 = 0 uI2 使： = + u+ R R u (1 ) 1 f O 2 I2 1 f f 1 f O2 (1 ) u R R R R R u  +   = + 一般 R1 = R 1； Rf = R f uO = uO1 + uO2 = Rf / R1 ( uI2 − uI1 ) 法 2：利用虚短、虚断 1 f I1 f 1 f O 1 R R u R R R u R u + + + − = 1 f I2 f R R u R u + + = = u− uo = Rf /R1 ( uI2 − uI1 ) 减法运算实际是差分电路 二、减法运算