模拟电路--基本运放电路
模蚀蚀路蚀蚀件 第三十七蚀网基本算蚀路运:
基本算蚀路运8.1
一、反相比例算放大蚀路运
蚀 反相比例算蚀路运1
反相蚀入放大蚀路如蚀所示~信蚀蚀通蚀蚀阻号加至放的反相蚀入端~蚀出蚀蚀运通蚀反蚀蚀阻反蚀到1R1voRf
运构并放的反相蚀入端~成蚀蚀蚀蚀反蚀放大蚀路。蚀平衡蚀阻蚀蚀足。R ?R ?= R1//Rf
利用短和的念蚀行分析~虚虚断概~~~蚀 vI=0vN=0iI=0即
?
蚀蚀路蚀蚀反相比例算。运
反相放大蚀路有如下特点
,放蚀入端蚀蚀相等等于运两个并~故有共模蚀入信~蚀蚀蚀放的共模抑制比有特殊要求。没号运没10
,~而~反相端没真称虚有正接地~故地点。2vN= vPvP=0N
,蚀路在深度蚀反蚀件下~蚀路的蚀入蚀阻蚀条~蚀出蚀阻近似蚀零。3R1
二、同相比例算蚀路运
蚀 同相比例算蚀路运1
同相蚀入放大蚀路如蚀所示~信蚀蚀通蚀蚀阻号加到放的同相蚀入端~蚀出蚀蚀运通蚀蚀阻和反蚀1RSvoR1Rf
到放的反相蚀入端~成蚀蚀串蚀蚀反蚀放大蚀路。运构
根据短、的念有虚虚断概~vN= vP= vSi1= if
于是求得
所以蚀蚀路蚀蚀同相比例算。运
同相比例算蚀路的特点如下运
,蚀入蚀阻高~蚀出蚀阻低。很很1
,由于~蚀路不存在地~且放存在共模蚀入信~因此要求放有蚀高的共模抑制比虚运号运。2vN= vP= vS
三、加法算蚀路运
蚀 加法算蚀路运1
蚀所示蚀蚀蚀蚀入蚀蚀两个、的反相加法蚀路~蚀蚀路于多蚀入的蚀蚀蚀蚀反蚀蚀路。由于蚀路存在短~属并虚1vS1vS2
运放的蚀蚀入蚀蚀~反相端蚀地。利用虚~和反相端蚀入蚀流的念~蚀有概vI=0vI=0vN=0iI=0
或
由此得出
若~蚀上式蚀蚀 –R1= R2= RfvO= vS1+ vS2式中蚀蚀反相蚀入所致~若再接一蚀反相蚀路~可消去蚀~蚀蚀符 合 常蚀的算蚀加法。蚀加法蚀路可以推号号广
到蚀多信求和。个号
从运两放端直流蚀阻平衡的要求出蚀~蚀取。R?=R1//R2//Rf
四、法算蚀路减运
、反相求和式算蚀路运1
蚀所示是用加法蚀路成的法蚀路~第一蚀蚀反相比例放大蚀路~若构减~蚀~第二蚀蚀1Rf1=R1vO1= –vS1
反相加法蚀路~可以推蚀出
若取~蚀R2= Rf2vO = vS1–vS2由于放成的蚀路均存在地~蚀路有共模蚀入信~故允蚀两个运构虚没号、的共模蚀蚀范蚀蚀大。vS1vS2
、差分式法蚀路减2
差分式法蚀路蚀减所示蚀路可以蚀蚀蚀入蚀蚀两个、相减在理想情下~蚀路存在短和~所以有况虚虚断1vS1vS2,
~~由此得下列方程式, vI=0iI=0
蚀 1及
由于~可以求出 vN=vP
若取 ~蚀上式蚀化蚀
即蚀出蚀蚀与两蚀入蚀蚀之差;,成比例~其蚀蚀是用差分式放大蚀路蚀蚀法功能。减vOvS2–vS2差分式放大蚀路的缺点是存在共模蚀入蚀蚀。因此蚀保蚀算精度蚀蚀蚀共模抑制比蚀高的集成放。差分式运当运
放大蚀路也泛蚀用于蚀蚀蚀器中~可以用多集成放成性能更好的差分式放大蚀路。广个运构
五、蚀分蚀路
蚀所示蚀基本蚀分蚀路。其蚀出蚀蚀蚀入蚀蚀成蚀分算蚀系。与运1a
利用地的念,虚概~~蚀有 即是蚀容的充蚀蚀流~vI=0iI=0C
即
蚀
式中蚀蚀刻蚀容端的蚀蚀蚀~初始蚀。两即vo(t1)t1
蚀分算蚀路的蚀出运蚀入蚀系也常用蚀蚀函
表
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示蚀数-
假蚀蚀入信号是蚀蚀信~且蚀容号初始蚀蚀蚀零~蚀当蚀vsC t?0
蚀出蚀蚀与蚀蚀的蚀系如蚀所示。画vOt
蚀于蚀蚀的蚀分蚀路~由于集成放蚀入失蚀蚀蚀、蚀入偏置蚀流和失蚀蚀流的影~常常出蚀蚀分蚀差~可蚀用运响会
、、蚀小和低漂移的放~或蚀用蚀入蚀蚀运蚀蚀运放。VIOImIIOFETBiFET
蚀分蚀容器的漏蚀流也是蚀生蚀分蚀差的原因之一~因此~蚀用泄漏蚀阻大的蚀容器~如薄膜蚀容、聚乙蚀蚀容苯
器以少蚀分蚀差。减
蚀所示的蚀分器可用作蚀示器的蚀描蚀 路 或方波蚀蚀蚀三角波等。将1
六、微分蚀路
基本微分蚀路1.
微分是蚀分的逆算~基本蚀分蚀路中的蚀阻和蚀容元件位置互蚀~便得到蚀运将所示的微分蚀路。1
在蚀蚀路中~同蚀存在地和~因此可得个虚虚断
上式表明~蚀出蚀蚀与蚀入蚀蚀的微分 成正比。vO
当蚀入蚀蚀蚀蚀蚀信蚀~考蚀到信源蚀存在阻~在号号内蚀~蚀出蚀蚀仍蚀一有限蚀~着蚀容器个随的充蚀。vSt=0C
蚀出蚀蚀将减逐蚀地衰~最后蚀近于零~如蚀所示。vOo2
改蚀型微分蚀路2.
当号蚀入蚀蚀蚀正弦信蚀~蚀蚀出蚀蚀。此蚀的蚀出幅度蚀率的增加而蚀性地增将随vS=sinwtvO=–RCwcoswtvO
加。蚀明微分蚀路蚀高蚀特蚀敏感~故的抗干蚀能力差。外~蚀反蚀信具有后作用的噪声它另号滞蚀蚀~集成与运RC
放部蚀路的后作用架在一起~可能引起自激振蚀。再者内滞叠突蚀蚀~蚀入蚀流蚀大~蚀入蚀流反蚀蚀阻的乘蚀会与vS
可能超蚀集成主的最大蚀出蚀蚀~有可能使蚀路不能正常工作。一蚀改蚀型的微分蚀路如蚀运所示。其中起限流3R1
作用~和并蚀起相位蚀蚀作用。蚀蚀路是近似的微分蚀路。R2C2
七、比例蚀分微分蚀路——
蚀于基本蚀分蚀路~用和代替蚀阻和蚀容。在蚀蚀域中~蚀用拉氏蚀蚀~将和写运成算阻抗的形式Z1ZfZ1Zf
、~其中蚀蚀蚀率蚀量~蚀出蚀蚀的表式可以成达写Z1(s)Zf(s)s
改蚀和的形式~可以蚀蚀各蚀不同的算。蚀于蚀数学运所示的蚀路~其蚀蚀函蚀数Z1(s)Zf(s)1a
上式括第一、二蚀表示比例算~第三蚀表示蚀分算~因 号内两运运表示蚀分~第四蚀表示微分算~运
因 。蚀表示在蚀入蚀蚀信情下~蚀出蚀蚀的波形。号况2b
在自蚀控制系蚀中~比例蚀分微分算蚀常用蚀成 运来蚀蚀器。在常蚀蚀蚀中~比例算、蚀分算常用提运运来--PID
高蚀蚀精度~而微分算蚀用加速蚀渡蚀程。运来