修改后的--運(yùn)算放大器及運(yùn)算放大器的選擇應(yīng)用

1、運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器的選型及應(yīng)用運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介運(yùn)算放大器的內(nèi)部框圖：輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路IN-IN+Vout運(yùn)算放大器主要由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)、偏置電路四部分組成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介l 輸入級(jí)：采用差動(dòng)放大電路，決定整個(gè)運(yùn)放的輸入阻抗、共模抑制比、零點(diǎn)漂移、信噪比及頻率響應(yīng)等；l 中間級(jí)輸入級(jí)：采用差動(dòng)放大電路，決定整個(gè)運(yùn)放的：主要作用是提高運(yùn)放的電壓增益l 輸出級(jí)：采用射極輸出器電路，決定運(yùn)放的輸出阻抗和輸出功率；l 偏置電路：采用不同形式的電流源電路，為各級(jí)提供小而穩(wěn)定的偏置電流。運(yùn)算放大器的分類(lèi)l按用途分類(lèi)：a.通用型運(yùn)放；b.專(zhuān)用型運(yùn)放，也成特殊型運(yùn)放。通用型運(yùn)放又分為低增益、中增

2、益和高增益三類(lèi)，也可稱(chēng)為通用型、通用型和通用型集成運(yùn)放。運(yùn)算放大器的分類(lèi)專(zhuān)用型運(yùn)放又分為低功耗型、高輸入阻抗型、高速型、高壓型、電流型、大功率型、跨導(dǎo)型及程控型等。根據(jù)輸入和輸出信號(hào)特點(diǎn)：1.電壓增益（輸出電壓/輸入電壓）2.電流增益（輸出電流/輸入電流）3.跨阻增益（輸出電壓/輸入電流）4.跨導(dǎo)增益（輸出電流/輸入電壓）運(yùn)算放大器的分類(lèi)按集成個(gè)數(shù)分：?jiǎn)芜\(yùn)放、雙運(yùn)放及四運(yùn)放。理想運(yùn)算放大器理想運(yùn)算放大器的主要特點(diǎn): (1)開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo為無(wú)限大。(2)輸入電阻Ri為無(wú)限大。(3)輸出電阻Ro為零。理想電壓反饋運(yùn)算放大器模型4.2.1 集成運(yùn)算放大器基本知識(shí)集成運(yùn)算放大器基本知識(shí) 一一.

3、 常用運(yùn)算放大器類(lèi)型常用運(yùn)算放大器類(lèi)型 1. 通用型運(yùn)算放大器通用型運(yùn)算放大器 參數(shù)是按普通用途設(shè)定的，各方面性能都較差，價(jià)格低參數(shù)是按普通用途設(shè)定的，各方面性能都較差，價(jià)格低廉。廉。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：A 741（單）、（單）、LM358（雙）、（雙）、LM324（四）、（四）、LF356等。等。 常用于對(duì)速度和精度要求不高的場(chǎng)合。常用于對(duì)速度和精度要求不高的場(chǎng)合。 2. 精密型運(yùn)算放大器精密型運(yùn)算放大器 精確度高。精確度高。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：TLC4501/4502 、TLE2027/2037、TLE2022、TLC2201、TLC2254等。等。 常用于需要精確測(cè)量的場(chǎng)合。常用于需

4、要精確測(cè)量的場(chǎng)合。 3. 低噪聲型運(yùn)算放大器低噪聲型運(yùn)算放大器 也屬于精密型運(yùn)算放大器，器件產(chǎn)生的噪聲低。也屬于精密型運(yùn)算放大器，器件產(chǎn)生的噪聲低。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：TLE2027/2037、 TLE2227/2237 、TLC2201、TLV2262/2362等。等。 常用于精確測(cè)量、低噪聲的場(chǎng)合。常用于精確測(cè)量、低噪聲的場(chǎng)合。 4. 高速型運(yùn)算放大器高速型運(yùn)算放大器 轉(zhuǎn)換速率高，頻率響應(yīng)寬。轉(zhuǎn)換速率高，頻率響應(yīng)寬。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：LM318、 A 715、TLE2037/2237 、TLV2362、TLE2141/2142/2144、TLLE20171、TLE2072/2074、

5、TLC4501等。等。 常用于快速常用于快速A/D和和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中。轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中。 5. 低電壓、低功率型運(yùn)算放大器低電壓、低功率型運(yùn)算放大器 低電壓供電、低功率消耗。低電壓供電、低功率消耗。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：TLV2211、TLV2262、TLV2264、TLE2021、 TLC2254、TLV2442、TLV2341等。等。 常用于便攜式儀器，常用于便攜式儀器，3V（或（或1.5V）的供電系統(tǒng)。）的供電系統(tǒng)。 6. 高阻型運(yùn)算放大器高阻型運(yùn)算放大器 差模輸入阻抗非常高，達(dá)差模輸入阻抗非常高，達(dá)1091012。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：LF356/355/347、CF3

6、55/356/357、CA3130/3140等。等。 常用于高輸入阻抗的儀器儀表中。常用于高輸入阻抗的儀器儀表中。 7. 低溫漂型運(yùn)算放大器低溫漂型運(yùn)算放大器 增益、共模抑制比都很高，輸入失調(diào)電壓、失調(diào)電流、增益、共模抑制比都很高，輸入失調(diào)電壓、失調(diào)電流、溫漂及噪聲都很小。溫漂及噪聲都很小。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：OP-07、OP-27、AD508等。等。 常用于精密儀器、弱信號(hào)檢測(cè)等自動(dòng)控制儀表中。常用于精密儀器、弱信號(hào)檢測(cè)等自動(dòng)控制儀表中。 8. 高壓大功率型運(yùn)算放大器高壓大功率型運(yùn)算放大器 高電壓供電、大電流輸出。高電壓供電、大電流輸出。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：D41、 A 791。 常用于

7、高電壓供電、大電流輸出的場(chǎng)合。常用于高電壓供電、大電流輸出的場(chǎng)合。 9. 低溫漂型運(yùn)算放大器低溫漂型運(yùn)算放大器 超低失調(diào)電壓，超低漂移，高增益，高輸入阻抗。超低失調(diào)電壓，超低漂移，高增益，高輸入阻抗。 典型型號(hào)：典型型號(hào)：ICL7650。 常用于直流和超低頻系統(tǒng)中，如電橋信號(hào)放大、測(cè)量放常用于直流和超低頻系統(tǒng)中，如電橋信號(hào)放大、測(cè)量放大、生物醫(yī)學(xué)工程檢測(cè)等領(lǐng)域。大、生物醫(yī)學(xué)工程檢測(cè)等領(lǐng)域。實(shí)際運(yùn)算放大器的一些參數(shù)1.輸入失調(diào)電壓（VIO）：輸入失調(diào)電壓(Input off set Voltage)，簡(jiǎn)稱(chēng)VIO，其定義是為使運(yùn)算放大器輸出端為0V(或接近0V)所需加于兩輸入端間之補(bǔ)償電壓。理想之

8、運(yùn)算放大器其VIO為0V，一般為毫伏級(jí)，此參數(shù)越小越好。2.輸入偏置電流（IIB）：偏置電流 （bias current） 就是第一級(jí)放大器輸入晶體管的基極直流電流的平均值。此參數(shù)越小越好。實(shí)際運(yùn)算放大器的一些參數(shù)3.輸入失調(diào)電流（IIO）：輸入失調(diào)電流（input offset current）兩輸入端輸入偏置電流之差的絕對(duì)值。該值也是越小越好。4.差模輸入電阻（RIN）：輸入電阻（input resistance ）兩輸入端間差動(dòng)輸入電阻。該值是越大越好。5.差模電壓增益（AVD）：也稱(chēng)為差動(dòng)電壓增益，是指輸出電壓的變化量與輸入電壓變化量的比值,即電壓放大倍數(shù)。理想放大器的AV無(wú)限大，實(shí)際

9、運(yùn)放一般大于80dB。實(shí)際運(yùn)算放大器的一些參數(shù)6.共模電壓增益（AVC）：兩輸入端輸入差模電壓，輸出電壓的變化量與輸入電壓變化量之比。7.最大輸出電壓（VOM）：對(duì)于實(shí)際運(yùn)算放大器，若振幅變大，則輸出信號(hào)接近正、負(fù)電源電壓進(jìn)入飽和狀態(tài)，出現(xiàn)失真。在出現(xiàn)失真之前的最大電壓稱(chēng)為最大輸出電壓。8.共模輸入電壓范圍（VICM）：這表示運(yùn)算放大器兩輸入端與地之間能加的共模電壓的范圍。實(shí)際運(yùn)算放大器的一些參數(shù)9.共模抑制比（KCMR）：差模電壓增益AVD與共模電壓增益AVC之比稱(chēng)為共模抑制比。可以表示為KCMR=20lg（AVD/AVC）dB。此值越大越好，但是會(huì)隨著信號(hào)的頻率升高而下降，一般都大于80d

10、B。10.電源電壓抑制比（KSVR）：運(yùn)放的失調(diào)電壓隨電源的變化率稱(chēng)為電源電壓抑制比，若電源變化VS時(shí)失調(diào)電壓變化量為VIo，則KSVR定義為：KSVR=20lg（VS/VIo）dB。此值越大越好，較小時(shí)輸出中出現(xiàn)電源噪聲。實(shí)際運(yùn)算放大器的一些參數(shù)11.消耗電流（ICC）：這是運(yùn)算放大器電源端流通用的電流，隨外加電路與電源電壓的不同而變化。消耗電流越小越好，較大時(shí)放大器發(fā)熱增加引起輸出直流漂移增大。12.轉(zhuǎn)換速率（SR）：若輸入信號(hào)變化塊，則輸出跟不上輸入的變化速度。SR是表示這種跟蹤性能的參數(shù)。該值越大越好，但是該值高的運(yùn)算放大器其他性能較差。13.增益帶寬乘積（GB）：表示電壓增益頻率特性

11、的參數(shù)，單位為MHZ。GB=Aff。還應(yīng)當(dāng)注意的一些參數(shù)最高電源電壓、功耗、工作溫度、引線溫度、輸出電阻、建立時(shí)間等。集成運(yùn)放的線性應(yīng)用集成運(yùn)放的線性應(yīng)用集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用反饋反饋：指在電子管或晶體管電路中，把輸出電路中的一部分能量送回輸入電路中，以增強(qiáng)或減弱輸入訊號(hào)的效應(yīng)。理想運(yùn)放的放大倍數(shù)為無(wú)窮大，實(shí)際運(yùn)放的放大倍數(shù)也很大，利用負(fù)反饋可以控制放大器的放大倍數(shù)，提高增益精度，避免放大被數(shù)過(guò)大造成失真。同時(shí)引入負(fù)反饋還可以降低噪聲、失真、輸出阻抗，增大輸入阻抗。 圖圖4-8 運(yùn)放調(diào)零方法運(yùn)放調(diào)零方法 圖圖4-9 運(yùn)放自激消除方法運(yùn)放自激消除方法 C：消除自激振蕩。：消除自

12、激振蕩。C1C4：退耦電容，消除電源內(nèi)阻：退耦電容，消除電源內(nèi)阻造成低頻、高頻振蕩。造成低頻、高頻振蕩。 低頻：低頻：10 F 高頻：高頻：0.01F 0.1 F運(yùn)算放大器的基本用途l放大電路l有源濾波器l微積分電路l電壓跟隨器l電壓電流轉(zhuǎn)換電路l加減運(yùn)算電路l比較器電路l其他電路電路中電阻的選擇阻值小的電阻可以通過(guò)較大的電流，具有良好的頻率特性以及可以驅(qū)動(dòng)放大器。相應(yīng)的，大阻值電阻會(huì)帶來(lái)更多的噪聲以及有可能引起PCB的漏電流。阻值過(guò)小會(huì)增大電路的功率，而且電阻誤差大，負(fù)載很重。選擇時(shí)應(yīng)折中選擇（1K1000K）。由運(yùn)算放大器組成的一些基本電路 放大電路的種類(lèi)很多，主要分為反相放大電路和同相放

13、大電路。反相放大電路：信號(hào)由“-”端輸入，放大后的信號(hào)相位與放大前相差180度。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)運(yùn)放共模抑制比要求低 一、 運(yùn)算放大器組成的放大電路運(yùn)算放大器組成的放大電路使用上述電路做放大器電路時(shí)，如果放大倍數(shù)很大，則R1的值非常大。有時(shí)實(shí)裝與得到這種電阻都很困難，這時(shí)可以采用T型反饋電路，可有效降低R1的阻值。T型反饋電路運(yùn)算放大器組成的放大電路同相放大電路：信號(hào)由“+”端輸入，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相同。缺點(diǎn)：對(duì)運(yùn)放共模抑制比要求高同相放大電路與反相放大電路的區(qū)別同相放大器：輸入阻抗很大，但輸入共模電壓也大，共模抑制比CMRR引起的誤差在高頻時(shí)不可忽略。 反相放大器：輸入阻抗由輸入端的外界電阻決

14、定，共模電壓小，可以減小共模抑制比CMRR引起的誤差。電壓跟隨器定義：電壓跟隨器，就是輸出電壓與輸入電壓是相同的，電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)接近1。特點(diǎn)：輸入阻抗高，而輸出阻抗低，一般來(lái)說(shuō)，輸入阻抗要達(dá)到幾兆歐姆是很容易做到的。輸出阻抗低，通常可以到幾歐姆，甚至更低。 。 作用：在電路中，電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)及隔離級(jí)。因?yàn)?，電壓放大器的輸出阻抗一般比較高，通常在幾千歐到幾十千歐，如果后級(jí)的輸入阻抗比較小，那么信號(hào)就會(huì)有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級(jí)的輸出電阻中。在這個(gè)時(shí)候，就需要電壓跟隨器來(lái)從中進(jìn)行緩沖。起到承上啟下的作用。Uo / Ui = 1 Rf / R這里Rf=0，R=所以Uo=Ui。l電壓跟隨

15、器特點(diǎn)：輸入電阻大輸出電阻小，能真實(shí)地將輸入信號(hào)傳給負(fù)載而從信號(hào)源取流很小l 反相求和電路特點(diǎn)：調(diào)節(jié)某一路信號(hào)的輸入電阻不影響其他路輸入與輸出的比例關(guān)系 l 同相求和電路微分電路基本微分運(yùn)算電路 ：將積分運(yùn)算電路中的反相端輸入電阻和反饋電容互相交換位置后即為微分運(yùn)算電路。 積分電路積分運(yùn)算電路 ：與反相放大電路相比，用電容C代替電阻Rf作為負(fù)反饋元件就成為積分運(yùn)算電路。容易得出，Uo = 1/(RC)Ui dt， 其中RC為積分時(shí)間常數(shù)。微積分電路的應(yīng)用微分電路：微分電路：微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖波、把三角波變?yōu)榉讲ā?.提取脈沖前沿 ，變換波形2.高通濾波 3.改變相角（加）積分電路：

16、積分電路：將方波變?yōu)槿遣ɑ蜾忼X波，將三角波變?yōu)檎也?、還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。1.波形變換2.低通濾波 3.改變相角（減）4、在模數(shù)轉(zhuǎn)換中將電壓量變?yōu)闀r(shí)間量，延遲、定時(shí)、時(shí)鐘 有源濾波器有源濾波器的原理：有源濾波器利用運(yùn)算放大器和電阻代替電感，從而實(shí)現(xiàn)濾波效果。運(yùn)算放大器在這里的作用是不斷給電路補(bǔ)充電阻消耗的能量。有源濾波器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不用電感元件、有一定增益、重量輕、體積小和調(diào)試方便，可用在信息處理、數(shù)據(jù)傳輸和抑制干擾等方面。缺點(diǎn)：但因受運(yùn)算放大器的頻帶限制，這類(lèi)濾波器只能工作在低頻。有源濾波電路的分類(lèi)有源濾波器實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。它是在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上增加一

17、些R、C等無(wú)源元件而構(gòu)成的。主要分為： 低通濾波器（LPF） 高通濾波器（HPF） 帶通濾波器（BPF） 帶阻濾波器（BEF） 全通濾波器（APF）濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法中心頻率（Center Frequency）：濾波器通帶的中心頻率f0，一般取f0=（f1+f2）/2，f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對(duì)下降1dB或3dB邊頻點(diǎn)。截止頻率（Cutoff Frequency）：指低通濾波器的通帶右邊頻點(diǎn)及高通濾波器的通帶左邊頻點(diǎn)。通常以1dB或3dB相對(duì)損耗點(diǎn)來(lái)標(biāo)準(zhǔn)定義。通帶帶寬（BWxdB）：指需要通過(guò)的頻譜寬度，BWxdB=（f2-f1）。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為

18、基準(zhǔn)，下降X（dB）處對(duì)應(yīng)的左、右邊頻點(diǎn)。 插入損耗（Insertion Loss）：由于濾波器的引入對(duì)電路中原有信號(hào)帶來(lái)的衰耗，以中心或截止頻率處損耗表征 。4-254-26)1 (1)(RCjA4-264-254-27 一階低通濾波電路 ( LPF ) 特點(diǎn)：Avp 0，帶負(fù)載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：阻帶衰減太慢，選擇性較差。 簡(jiǎn)單二階 LPF 典型二階有源低通濾波器如右圖所示，為防止自激和抑制尖峰脈沖，在負(fù)反饋回路可增加電容 C3，C3的容量一般為22pF51pF。該濾波器每節(jié)RC電路衰減20dB10倍頻程，每級(jí)濾波器40dB10倍頻程。C C1 1C C2 2C C3 3R R1 1R R2 2

19、R Ra aA AV VO OV Vi iR Rb b二階有源二階有源LPF的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)式中 Auf 、n 、Q分別表示如下：1VbfaRAR12121nR R C C121221211()(1)VfRR CCQC RRARC222()VnfnnAAsssQ通帶增益：固有角頻率：品質(zhì)因數(shù)：傳遞函數(shù)的關(guān)系式為： 下面介紹設(shè)計(jì)二階有源LPF時(shí)選用R、C的兩種方法。方法一：設(shè)Avf=1，R1=R2，則Ra= ，以及1212CQC1212nfRC C12nQCR212nCQR2124CnQC（n為階數(shù)） 2、 設(shè)計(jì)方法12nfRC13V fQAnf由上式得知 ,Q可分別由R、C值和運(yùn)放增益Auf的變化

20、來(lái)單獨(dú)調(diào)整，相互影響不大，因此該設(shè)計(jì)法對(duì)要求特性保持一定 而在較寬范圍內(nèi)變化的情況比較適用，但必須使用精度和穩(wěn)定性均較高的元件。方法二：R1=R2=R，C1=C2=C，則 nf4-31（4-35）（4-36）4-314-354-364-314-32（4-37）（4-38）4-324-374-384-324-33（4-39）4-334-33（4-40）4-344-34（4-41）（4-42）（4-43）4-35（4-44）4-35（4-45）4-364-364-374-374-384-374-384-394-39電壓/電流轉(zhuǎn)換電路 電壓電流轉(zhuǎn)換電路： 電壓/電流轉(zhuǎn)換即V/I轉(zhuǎn)換，是將輸入的電壓信

21、號(hào)轉(zhuǎn)換成滿(mǎn)足一定關(guān)系的電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的電流相當(dāng)一個(gè)輸出可調(diào)的恒流源，其輸出電流應(yīng)能夠保持穩(wěn)定而不會(huì)隨負(fù)載的變化而變化。 應(yīng)用：長(zhǎng)距離傳送模擬電壓信號(hào)時(shí)，因信號(hào)源內(nèi)阻及電纜電阻產(chǎn)生壓降，受信端輸入阻抗越低相對(duì)壓降越大，誤差也越大。若要若要高精度高精度傳傳送送電壓信號(hào)，必須把電壓信號(hào)，必須把電壓信號(hào)電壓信號(hào)先變?yōu)橄茸優(yōu)殡娏麟娏餍盘?hào)信號(hào)，即進(jìn)行電流傳送.。4.4.1 矩形波產(chǎn)生電路矩形波產(chǎn)生電路 1、工作原理、工作原理4-404-41（4-46）（4-47）4-40 4-41 2、振蕩周期、振蕩周期4-41（4-48）（4-49）（4-50）（4-51）（4-52）3、占空比可調(diào)的矩形波產(chǎn)生電路、

22、占空比可調(diào)的矩形波產(chǎn)生電路（4-53）4-424-404-434-424-434.4.2 正弦波產(chǎn)生電路正弦波產(chǎn)生電路 4-444-444.4.3 三角波產(chǎn)生電路三角波產(chǎn)生電路 4-454-46（4-54）（4-55）4-454-46（4-56）4-474-474.4.4 鋸齒波發(fā)生器鋸齒波發(fā)生器 4-484-484-494-484-494.5.1 電壓電壓/頻率、頻率頻率、頻率/電壓變換電路電壓變換電路4-504-514-524-504-514-524.5.2 電流電流/電壓變換電路電壓變換電路4-534-53如圖所示為實(shí)用的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路。由于電路引入了負(fù)反饋，A1構(gòu)成同相求和運(yùn)算電路

23、，A2構(gòu)成電壓跟隨器。圖中R1=R2=R3=R4=R。因此 ：A1構(gòu)成同相求和運(yùn)算電路，因此 ，代入上式Uo1=Up2+UI，Ro上的電壓URo=Uo1-Up2=UI ，則Io=UI/Ro電流電壓轉(zhuǎn)換電路：與電壓電流電路正好相反，它是將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成滿(mǎn)足一定關(guān)系的電流信號(hào)。應(yīng)用：在工業(yè)控制中各類(lèi)傳感器常輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)420mA，為此，常要先將其轉(zhuǎn)換成10V；的電壓信號(hào)，以便送給各類(lèi)設(shè)備進(jìn)行處理。如圖所示為電流-電壓轉(zhuǎn)換電路。在理想運(yùn)放條件下，輸入電阻Ri=0，因 而iF=iS，故輸出電壓 Uo=-IsRfRs比Ri大得愈多，轉(zhuǎn)換精度愈高。 加減運(yùn)算電路反相求和運(yùn)算電路 ：差分比例運(yùn)算電

24、路（Rf = R時(shí)即為減法運(yùn)算 ）：如果在同相和反相輸入端分別加上輸入信號(hào)（如左圖所示），則構(gòu)成差分比例運(yùn)算電路。分析此電路可得，Uo = (Ui2 Ui1） x Rf / R。若使Rf = R，則Uo = Ui2 Ui1，比較器電路電壓比較器是對(duì)兩個(gè)模擬電壓比較其大小，并判斷出其中哪一個(gè)電壓高。由運(yùn)算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經(jīng)分壓器R2、R3分壓后接在同相端，VB通過(guò)輸入電阻R1接在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調(diào)電壓，則其輸出電壓Vout與VA、VB及4個(gè)電阻的關(guān)系式為：Vout=(1+RF/R1)R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=R

25、F，則Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1為放大器的增益。當(dāng)R1=R2=0，R3=RF=時(shí)，Vout=。增益成為無(wú)窮大，其電路圖就形成下圖的樣子，差分放大器處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，它就是比較器電路。實(shí)際上，運(yùn)放處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)時(shí)，其增益并非無(wú)窮大，而Vout輸出是飽和電壓，它小于正負(fù)電源電壓，也不可能是無(wú)窮大。回差比較器電路：若電路加上正反饋則電路具有回差特性，也成為施密特觸發(fā)器。一、波形變換施密特觸發(fā)器可用以將模擬信號(hào)波形轉(zhuǎn)換成矩形波,正弦波信號(hào)同相轉(zhuǎn)換成矩形波的例子,輸出脈沖寬度可通過(guò)回差電壓加以調(diào)節(jié)。施密特觸發(fā)器的應(yīng)用二、用于脈沖的整形利用施密特電路可以將失真的數(shù)字信號(hào)還原，消除電路帶來(lái)的失

26、真。三、幅度鑒別施密特觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)取決于輸入信號(hào)是否高于V+或低于V-，利用此特性可以構(gòu)成幅度鑒別器，用以從一串脈沖中檢出符合幅度要求的脈沖。PWM調(diào)制電路：占空比D=Vin（max）/VrefVref運(yùn)算放大器的一些其他實(shí)用電路絕對(duì)值電路：絕對(duì)值電路是取輸入信號(hào)絕對(duì)值的電路，即Vo=|Vin|。線性檢波電路（求絕對(duì)平均值的電路）：峰值保持電路：正峰值保持電路運(yùn)算放大器的選擇1.通用運(yùn)算放大器：能適用大多數(shù)場(chǎng)合，但是滿(mǎn)足不了一些特殊場(chǎng)合的要求。2.緩沖放大器：要求有非常高的輸入阻抗和非常低的輸出阻抗。3差模或差分放大器：差模放大電路有外部電阻和電容，所以它們的輸入阻抗不高。但是能有效地一直共模

27、噪聲。當(dāng)信號(hào)電路的輸出電阻與差模電路的輸入電阻相當(dāng)時(shí)差模放大電路不再適用。運(yùn)算放大器的選擇4.儀表放大器：儀表放大器具有非常高的輸入阻抗以及高的共模抑制比，不存在電阻匹配問(wèn)題。增益的計(jì)算：儀表放大器AD620的內(nèi)部結(jié)構(gòu)運(yùn)算放大器的選擇儀表放大器的缺點(diǎn)：成本較高，引入了額外的信號(hào)延時(shí)，減小了輸入共模電壓范圍。5.電流反饋型放大器（CFA）特點(diǎn)：有很寬的帶寬，能達(dá)到吉赫茲。（VFA最高頻率一般只能達(dá)到400MHz）缺點(diǎn)：輸入阻抗低，最大電壓擺低，性能不穩(wěn)定，對(duì)寄生電容敏感。運(yùn)算放大器的選擇6.高頻放大器（WFGA）：高頻放大器往往是固定增益放大器，適用了固定的結(jié)構(gòu)，帶寬能達(dá)到10GHz。7.全差分

28、放大器（FDA）：將一個(gè)離散的單端信號(hào)變換為差分信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：（相對(duì)傳統(tǒng)電路）元器件減少，降低了成本，為ADC提供了一個(gè)共模輸出電壓（公共參考地）。運(yùn)算放大器的選擇使用FDA進(jìn)行單端到差分的轉(zhuǎn)換：運(yùn)算放大器的選擇8.功率放大器（PA）：當(dāng)一個(gè)運(yùn)放輸出一定電壓，并提供超過(guò)幾百毫安的驅(qū)動(dòng)電流的時(shí)候，就要考慮使用PA。9.音頻放大器：特殊的功率放大器。關(guān)于電流反饋運(yùn)算放大器的應(yīng)用電流反饋運(yùn)算放大器有幾點(diǎn)成立和不成立的規(guī)律：（1）不成立的規(guī)律a.電流反饋運(yùn)算放大器不能按照傳統(tǒng)的方式來(lái)配置為單位增益緩沖器（輸出端與反相輸入端直接相連）。錯(cuò)誤的接法正確的接法關(guān)于電流反饋運(yùn)算放大器的應(yīng)用b.在電流反饋運(yùn)算放大

29、器的輸出端與反響輸入端之間不能直接以電容相連。錯(cuò)誤的接法正確的接法關(guān)于電流反饋運(yùn)算放大器的應(yīng)用正確的雙極點(diǎn)濾波器電路：關(guān)于電流反饋運(yùn)算放大器的應(yīng)用（2）成立的規(guī)律a.注意反相輸入端口的連線長(zhǎng)度。由寄生電容、不同層的電路以及端口連線在輸入端口的連線在輸入端口形成的電容會(huì)降低系統(tǒng)的相位裕度。b.電流反饋運(yùn)算放大器在它的反饋環(huán)路中必須有一個(gè)電阻。通常在元件的技術(shù)資料中會(huì)給出這個(gè)電阻的參數(shù)。關(guān)于電流反饋運(yùn)算放大器的應(yīng)用c.當(dāng)需要改變由電流反饋放大器構(gòu)造的電路的增益時(shí)，改變輸入端口的增益電阻的值，不要改變反饋電阻的阻值。d.一定要采用正確的PCB技術(shù)，為高速運(yùn)算放大器采用一個(gè)獨(dú)立的模擬地。e.一定要采用正確的去耦技術(shù)。在電源引腳附近接一個(gè)小于0.1in的10nF或100nF的陶瓷電容。如何讓電路穩(wěn)定工作以及減小噪聲自激振蕩：如果在放大器的輸入端不加輸入信號(hào)，輸出端仍有一定的幅值和頻率的輸出信號(hào)，這種現(xiàn)象叫做自激振蕩 。基本放大電路必須由多級(jí)放大電路構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)很高的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)，然而在多級(jí)放大電路的級(jí)間加負(fù)反饋，信號(hào)的相位移動(dòng)可能使負(fù)反饋放大電路工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生自激振蕩。負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自己振