如同三极管放大电路有三种基本组态一样,各种复杂的运放应用电路也可划分为几种最基本的组态(或称连接方式),掌握了这几种组态的分析方法及其主要特性,就可分析更为复杂的电路。
一、反相输入组态 电路连接方式如图Z0609所示。输入信号通过R1加到运放的反相输入端,输出信号通过负反馈电阻Rf也加到反相输入端, ![]() 根据工作在线性区运放的基本特性可得:U+ = U- = 0,I1 = If 而 ![]() 故有: ![]() 电压放大倍数: ![]() 由GS0606式可知,这种组态电路的输出电压与输入电压反相且成比例(有时称为反相比例器), ![]() 二、同相输入组态 电路如图Z0610所示,输入信号加到同相输入端,反馈信号通过Rf 、 R加到反相输入端(引入负反馈),从而在输入端实现电压相加(U+ = Uid + U-),即引人电压串联负反馈,这类电路称为同相输入组态。 根据U+ = U-及Ii=0,对图示电路可得: ![]() 从而可得: ![]() 电压放大倍数为: ![]() 由GS0608 式可知,输出电压与输入电压同相且成比例,实现了同相比例运算。 当Rf = 0,R = ∞时,Auf =1,这种电路称为电压跟随器,它具有电压放大倍数等于1,输入阻抗高、输出阻抗低的特点,广泛用作隔离或缓冲电路。 三、差动输入组态 基本差动输入组态电路如图Z0611所示。相位相关的两个信号Ui1、Ui2分别通过R1、R2加到反相端和同相端。 ![]() 根据Ii=0,利用叠加原理可得: ![]() 再由U+ = U-,根据上两式可得: ![]() 整理可得: ![]() 可见输出电压与输入电压之差成比例,实现了差动比例运算。 ![]() 四、开环比较组态 运放应用,除上述工作在线性区的3种组态外,还有一个非线性应用的基本组态。这种组态的电路如图Z0612 所示。通常一个输入端接基准电压,另一个输入端的输入信号与基准电压相比较,根据比较结 果,输出电压产生跃变。DZ1、DZ2是稳压管,它们的作用是限制输出电压的幅度,从而使 Ui > ER时,UO = - UZ Ui ≤ ER时,UO = UZ 式中UZ 为稳压管的工作电压。 |
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GMT+8, 2021-12-6 21:09