運(yùn)算放大器的幾本概念

算放大器基礎(chǔ)


1．“虛斷”和“虛短”概念

　　如果為了簡(jiǎn)化包含有運(yùn)算放大器的電子電路，總是假設(shè)運(yùn)算放大器是理想的，這樣就有“虛短”和“虛斷”概念。

　　“虛短”是指在理想情況下，兩個(gè)輸入端的電位相等，就好像兩個(gè)輸入端短接在一起，但事實(shí)上并沒(méi)有短接，稱(chēng)為“虛短”。虛短的必要條件是運(yùn)放引入深度負(fù)反饋。

　　“虛斷”是指在理想情況下，流入集成運(yùn)算放大器輸入端電流為零。這是由于理想運(yùn)算放大器的輸入電阻無(wú)限大，就好像運(yùn)放兩個(gè)輸入端之間開(kāi)路。但事實(shí)上并沒(méi)有開(kāi)路，稱(chēng)為“虛斷”。

2．集成運(yùn)算放大器線(xiàn)性應(yīng)用電路

　　集成運(yùn)算放大器實(shí)際上是高增益直耦多級(jí)放大電路，它實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性應(yīng)用的必要條件是引入深度負(fù)反饋。此時(shí)，運(yùn)放本身工作在線(xiàn)性區(qū)，兩輸入端的電壓與輸出電壓成線(xiàn)性關(guān)系，各種基本運(yùn)算電路就是由集成運(yùn)放加上不同的輸入回路和反饋回路構(gòu)成。

　　在分析由運(yùn)放構(gòu)成的各種基本運(yùn)算電路時(shí)，一定要抓住不同的輸入方式（同相或反相）和負(fù)反饋這兩個(gè)基本點(diǎn)。

3．有源濾波電路

　　有源濾波電路仍屬于運(yùn)放的線(xiàn)性應(yīng)用電路。濾波功能由RC網(wǎng)絡(luò)完成，運(yùn)放構(gòu)成比例運(yùn)算電路用以提供增益和提高帶負(fù)載能力。與無(wú)源濾波電路相比有以下優(yōu)點(diǎn)：
負(fù)載不是直接和RC網(wǎng)絡(luò)相連，而是通過(guò)高輸入阻抗和低輸出阻抗的運(yùn)放來(lái)連接，從而使濾波性能不受負(fù)載的影響；

　　電路不僅具有濾波功能，而且能起放大作用。


正確理解：共模抑制
熟練掌握：差分放大電路工作原理，輸入輸出方式，差模增益，差模輸入和輸出電阻，理想運(yùn)放、實(shí)際運(yùn)放的主要參數(shù)
難點(diǎn)重點(diǎn)

1．學(xué)好差分放大電路，應(yīng)把重點(diǎn)放在如何正確畫(huà)出半電路的直流通路、差模等效電路和共模等效電路上，即要正確決定電路中各個(gè)電阻（特別是共用電阻）在不同工作狀態(tài)的值。

2．為了熟練掌握差分放大電路的輸入輸出方式，應(yīng)掌握如下規(guī)律：

（1）從輸出端來(lái)說(shuō)，雙端輸出是充分利用了兩管的放大能力，而單端輸出只利用了單邊的放大能力。差分放大電路實(shí)質(zhì)上是利用電路的復(fù)雜性來(lái)?yè)Q取抑制零點(diǎn)漂移的效果。

（2）從輸入端來(lái)說(shuō)，因?yàn)閱味溯斎肟梢缘刃殡p端差模輸入和共模輸入的疊加，所以單端輸入的效果與雙端輸入幾乎一樣。

（3）在進(jìn)行差分放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算時(shí)，要特別注意在單端輸出的情況下，雖然兩管的BQ、EQ、CQ取決于射極回路，因而是兩垂直對(duì)稱(chēng)的，但兩管的集電極電流卻是不對(duì)稱(chēng)的。

3．差分式放大電路的特點(diǎn)

（1）在電路組成上引入共模負(fù)反饋，電路具有對(duì)稱(chēng)性。分為長(zhǎng)尾電路和帶恒流源的電路。

（2）在電路性能上有較強(qiáng)的抑制共模信號(hào)（抑制零點(diǎn)飄移）能力和放大差模信號(hào)的能力。

　
注意比較負(fù)反饋放大電路和波形產(chǎn)生電路中自激條件的異同。對(duì)每一類(lèi)波形產(chǎn)生電路，都要從產(chǎn)生振蕩的條件出發(fā)，分析其電路組成和工作原理。

一、正弦波振蕩的條件

1.振蕩平衡條件：AF=1

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

2.起振條件：AF>1

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

　　觀看動(dòng)畫(huà)

二、正弦波產(chǎn)生電路

　　其組成包括放大、反饋、選頻、穩(wěn)幅等基本部分。以保證產(chǎn)生單一頻率和幅值穩(wěn)定的正弦波。根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)的不同，要求掌握RC橋式正弦波振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和振蕩頻率計(jì)算；三點(diǎn)式振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)和振蕩頻率計(jì)算。

三、電壓比較器

　　集成運(yùn)放一般為開(kāi)環(huán)或正反饋應(yīng)用，處于非線(xiàn)性工作狀態(tài)，輸入與輸出間不是線(xiàn)性關(guān)系。其輸入量是模擬量，輸出量一般是高電平和低電平兩種穩(wěn)定狀態(tài)的電壓。可用于把各種周期性信號(hào)轉(zhuǎn)換成矩形波。要求掌握各種電壓比較器的電路結(jié)構(gòu)、傳輸特性及閾值電壓的計(jì)算。