【模电笔记】6.集成运算放大器应用电路

一、前言

1.事先声明

  • 以下参考哈工大模电教材,以下“教材”均指哈工大的教材
  • 红色表示重要的地方橙色表示次重要的地方棕色表示重要的概念名称

2.学习感悟

  • 主要分为两大部分内容:线性应用电路(各种运算及信号处理电路)和非线性应用电路(比较器及其应用电路)。
  • 这章电路很多,需要记忆很多的基础电路,方便做题。
  • 这章需要经常用到叠加定理分析多个输入电压的情况。
  • 由于类型过多,这一章的习题与笔记结合到一起,不专门放了。

二、正文

1.线性应用

运放处于闭环工作状态并引入负反馈,有虚短、虚断的特性。

(1)比例运算电路

①反相比例运算电路

u_{o}=-\frac{R_{f}}{R_{1}}u_{i}

②同相比例运算电路

u_{o}=(1+\frac{R_{f}}{R_{1}})u_{i}

③差分比例运算电路(减法运算电路)

u_{o}=\frac{R_{f}}{R_{1}}(u_{I1}-u_{I2})

(2)加减运算电路

①反相输入求和电路

u_{o}=-(\frac{R_{f}}{R_{1}}u_{I1}+\frac{R_{f}}{R_{2}}u_{I2})

②加减法电路

(3)积分和微分运算电路

①积分运算电路

u_{o}=-\frac{1}{RC} \int u_{I} dt

②微分运算电路

u_{o}=-RC \frac{du_{c}}{dt}

(4)对数和指数运算电路

①对数运算电路

u_{o}=-U_{T}ln\frac{u_{I}}{I_{S}R}

②指数运算电路

u_{o}=-RI_{S}exp(\frac{u_{I}}{U_{T}})

(5)乘、除、开平方

在模拟乘法器和集成运放构成的运算电路中,要首先判断是否构成负反馈,才能用虚短、虚断来分析电路。

①乘法运算电路

②除法运算电路

 ③开平方运算电路

(6)绝对值运算电路

(7)有源滤波器

①一阶低通滤波器

②二阶低通滤波器

③有源高通滤波器

④有源带通滤波器

⑤有源带阻滤波器

2.非线性应用

运放处于开环工作状态或引入了正反馈,有虚断的特性。

(1)单限比较器

(2)滞回比较器

(3)窗口比较器

(4)矩形波发生电路

(5)三角波发生电路

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