一级基础科目（一）辅导---运算放大器

文章作者 100test 发表时间 2008:01:05 13:44:25
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运算放大器(简称运放)，是一种高增益的差动放大器，能够放大直流至一定频率范围的交流信号。它是一种通用性很强的基本单元。运放的符号如图8—8—1(a)所示，它是一个多端器件，有两个输入端(一个反相输入端和一个同相输入端，分别用-和 表示)和一个对地的输出端，还有一对施加直流电源的出线端。为了简化，通常可采用图8—8—1(b)所示的简化符号。
输出端和地端之间的电压u0与输入两个端子对地电压uN与up之间的关系为：

式中 Au0为运放本身的放大倍数，上式表明输出电压u0与两个输入电压uN与up的差值成比例。

8.1 理想运算放大器

运算放大器有很高的输入电阻ri(值在10k12～1000Mfl之间)，很低的输出电阻ro(在5012～50012范围内)和很高的开环电压放大倍数Auo(通常在104～107之间)。根据运放的特点，我们有理由假设运放具有如下理想特性：
(1)开环电压放大倍数Auo为 ；
(2)输入电阻ri为 ； ·
(3)输出电阻ro为零。
此外，还认为器件的频带为无限宽，没有噪声。输入信号为零时，输出端处于恒定的零电位，具有上述理想特性的运放称理想运放。理想运放的符号如图8-8-2所示。

对于工作在线性区的理想运放，利用它的理想特性可以得出下面两条重要法则：
(1)理想运放两输入端之间的电压差趋于零。这是因为在线性区内u。是有限值，而Au0=
(2)理想运放的两输入端不取用电流。这是因为ri= 。
上述两条法则，可归结为“虚短路”这个术语。必须指出，只有当运放工作在线性区时才可使用虚短的概念。虚短的概念为电路分析和计算提供了很大方便，且对运算结果不会带来明显误差。

8.2 基本运算电路 ’
8.2.1 比例运算
1．反相输入：输入信号从反相输入端输入，同相输入端接地，如图8-8-3所示。