运算放大器的几本概念

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算放大器基础


1．“虚断”和“虚短”概念

　　如果为了简化包含有运算放大器的电子电路，总是假设运算放大器是理想的，这样就有“虚短”和“虚断”概念。

　　“虚短”是指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。

　　“虚断”是指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路，称为“虚断”。

2．集成运算放大器线性应用电路

　　集成运算放大器实际上是高增益直耦多级放大电路，它实现线性应用的必要条件是引入深度负反馈。此时，运放本身工作在线性区，两输入端的电压与输出电压成线性关系，各种基本运算电路就是由集成运放加上不同的输入回路和反馈回路构成。

　　在分析由运放构成的各种基本运算电路时，一定要抓住不同的输入方式（同相或反相）和负反馈这两个基本点。

3．有源滤波电路

　　有源滤波电路仍属于运放的线性应用电路。滤波功能由RC网络完成，运放构成比例运算电路用以提供增益和提高带负载能力。与无源滤波电路相比有以下优点：
负载不是直接和RC网络相连，而是通过高输入阻抗和低输出阻抗的运放来连接，从而使滤波性能不受负载的影响；

　　电路不仅具有滤波功能，而且能起放大作用。


正确理解：共模抑制
熟练掌握：差分放大电路工作原理，输入输出方式，差模增益，差模输入和输出电阻，理想运放、实际运放的主要参数
难点重点

1．学好差分放大电路，应把重点放在如何正确画出半电路的直流通路、差模等效电路和共模等效电路上，即要正确决定电路中各个电阻（特别是共用电阻）在不同工作状态的值。

2．为了熟练掌握差分放大电路的输入输出方式，应掌握如下规律：

（1）从输出端来说，双端输出是充分利用了两管的放大能力，而单端输出只利用了单边的放大能力。差分放大电路实质上是利用电路的复杂性来换取抑制零点漂移的效果。

（2）从输入端来说，因为单端输入可以等效为双端差模输入和共模输入的叠加，所以单端输入的效果与双端输入几乎一样。

（3）在进行差分放大电路静态工作点的估算时，要特别注意在单端输出的情况下，虽然两管的BQ、EQ、CQ取决于射极回路，因而是两垂直对称的，但两管的集电极电流却是不对称的。

3．差分式放大电路的特点

（1）在电路组成上引入共模负反馈，电路具有对称性。分为长尾电路和带恒流源的电路。

（2）在电路性能上有较强的抑制共模信号（抑制零点飘移）能力和放大差模信号的能力。

　
        注意比较负反馈放大电路和波形产生电路中自激条件的异同。对每一类波形产生电路，都要从产生振荡的条件出发，分析其电路组成和工作原理。

一、正弦波振荡的条件

1.振荡平衡条件：AF=1

　　幅度平衡条件：|AF|=1；相位平衡条件：φA+φF=2nπ（n=0，1，2......）

2.起振条件：AF>1  

　　幅度起振条件：|AF|>1；相位平衡条件：φA+φF=2nπ（n=0，1，2......）

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二、正弦波产生电路

　　其组成包括放大、反馈、选频、稳幅等基本部分。以保证产生单一频率和幅值稳定的正弦波。根据选频网络的不同，要求掌握RC桥式正弦波振荡电路的电路结构、工作原理和振荡频率计算；三点式振荡电路的电路结构和振荡频率计算。

三、电压比较器

　　集成运放一般为开环或正反馈应用，处于非线性工作状态，输入与输出间不是线性关系。其输入量是模拟量，输出量一般是高电平和低电平两种稳定状态的电压。可用于把各种周期性信号转换成矩形波。要求掌握各种电压比较器的电路结构、传输特性及阈值电压的计算。