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ATOS比例放大器根據(jù)它的電壓傳輸特性， 根據(jù)它的電壓傳輸特性，可 以利用虛短和虛斷的方法 ui R1 i1 u－ u+ － ∞ A + + uo u+ =0 u－=u+=0（虛地） 虛地） i1=if （虛斷） 虛斷） uo Rf =? 電壓放大倍數(shù): 電壓放大倍數(shù) A = ui R1 ui uo =? R1 Rf 2 電路圖 3 輸出波形圖 關(guān)于電路的注意事項(xiàng)： 關(guān)于電路的注意事項(xiàng)： （1）同相輸入端通常通過(guò)電阻 （1）同相輸入端通常通過(guò)電阻R2接地 , R2是靜態(tài)平衡 同相輸入端通常通過(guò)電阻R 電阻，即在靜態(tài)時(shí)（輸入信號(hào)ui＝0）,兩個(gè)輸入端對(duì)地的 電阻，即在靜態(tài)時(shí)（輸入信號(hào)ui＝ 等效電阻要相等，達(dá)到平衡狀態(tài)。 等效電阻要相等，達(dá)到平衡狀態(tài)。其作用是消除靜態(tài)基極 電流對(duì)輸出電壓的影響。因此： 1//RF。 電流對(duì)輸出電壓的影響。因此：R2＝R1//RF。 （2）設(shè)ui為正 （2）設(shè)ui為正，則uo為負(fù)，此時(shí)反相輸入端的電位高于輸 為正， uo為負(fù) 為負(fù)， 出端的電位，輸入電流i 和反饋電流if的實(shí)際方向即如圖 出端的電位，輸入電流i1和反饋電流if的實(shí)際方向即如圖 中所示，差值電流id＝ if， if削弱了凈輸入電流 中所示，差值電流id＝i1－if，即if削弱了凈輸入電流 （差值電流），故為負(fù)反饋。反饋電流if取自輸出電壓uo， ATOS比例閥,ATOS比例安全閥,ATOS比例放大器,ATOS比例防爆閥/39529830/39529839：?jiǎn)螛s兵
差值電流） 故為負(fù)反饋。反饋電流if取自輸出電壓 ， 取自輸出電壓uo 并與之成正比，故為電壓反饋。 并與之成正比，故為電壓反饋。反饋信號(hào)在輸入端是以電 流的形式出現(xiàn)的，它與輸入信號(hào)并聯(lián)，故為并聯(lián)反饋。 流的形式出現(xiàn)的，它與輸入信號(hào)并聯(lián)，故為并聯(lián)反饋。因 此，反相比例運(yùn)算電路是個(gè)并聯(lián)電壓負(fù)反饋電路 。 總結(jié)集成運(yùn)放可以構(gòu)成加法、減法、積分、微分、 集成運(yùn)放可以構(gòu)成加法、減法、積分、微分、對(duì) 數(shù)和反對(duì)數(shù)等多種運(yùn)算電路。在這些電路中， 數(shù)和反對(duì)數(shù)等多種運(yùn)算電路。在這些電路中，均 存在深度負(fù)反饋。因此， 存在深度負(fù)反饋。因此，運(yùn)放工作在線性放大狀 這時(shí)可以使用理想運(yùn)放模型對(duì)電路進(jìn)行分析， 態(tài)。這時(shí)可以使用理想運(yùn)放模型對(duì)電路進(jìn)行分析， 虛短” 虛斷” “虛短”和“虛斷”的概念是電路分析的有力工 具。
同相比例和反相比例、反相比例運(yùn)算放大電路反相輸入放大電路如圖 1 所示，信號(hào)電壓通過(guò)電阻 R1 加運(yùn)放的反相輸入端，輸出電壓 vo 通過(guò)反饋電阻 Rf 反饋到運(yùn)放的反相輸入端，構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大 電路。R ?為平衡電阻應(yīng)滿足 R ?= R1//Rf。 利用虛短和虛斷的概念進(jìn)行分析，vI=0，vN=0，iI =0，則 圖 1 反相比例運(yùn)算電路 即 ∴ 該電路實(shí)現(xiàn)反相比例運(yùn)算。 反相放大電路有如下特點(diǎn) 1．運(yùn)放兩個(gè)輸入端電壓相等并等于 0，故沒(méi)有共模輸入信號(hào)，這樣對(duì)運(yùn)放的共模抑制 比沒(méi)有特殊要求。 2．vN= vP，而 vP=0，反相端 N 沒(méi)有真正接地，故稱虛地點(diǎn)。 3．電路在深度負(fù)反饋條件下，電路的輸入電阻為 R1，輸出電阻近似為零。 二、同相比例運(yùn)算電路 同相輸入放大電路如圖 1 所示，信號(hào)電壓通過(guò)電阻 RS 加到運(yùn)放的同相輸入端，輸出電壓 vo 通過(guò)電阻 R1 和 Rf 反饋到運(yùn)放的反相輸入端，構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋放 大電路。 根據(jù)虛短、虛斷的概念有 vN= vP= vS，i1= if 圖 1 同相比例運(yùn)算電路 于是求得 所以該電路實(shí)現(xiàn)同相比例運(yùn)算。 同相比例運(yùn)算電路的特點(diǎn)如下 1．輸入電阻很高，輸出電阻很低。 2．由于 vN= vP= vS，電路不存在虛地，且運(yùn)放存在共模輸入信號(hào)，因此要求運(yùn)放有 較高的共模抑制比。 三、加法運(yùn)算電路圖 1 所示為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入電壓 vS1 vS2 的反 、 相加法電路，該電路屬于多輸入的電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電路。由于電路存在虛短，運(yùn)放的凈輸入電壓 vI= 0，反相端為虛地。利用 vI=0，vN=0 和反相端輸入 電流 iI=0 的概念，則有 圖 1 加法運(yùn)算電路 或 由此得出 若 R1= R2= Rf，則上式變?yōu)?–vO= vS1+ vS2 式中負(fù)號(hào)為反相輸入所致，若再接反相電路，可消去負(fù)號(hào)，實(shí)現(xiàn)符 合 常規(guī)的算 術(shù)加法。該加法電路可以推廣到對(duì)多個(gè)信號(hào)求和。 從運(yùn)放兩端直流電阻平衡的要求出發(fā)，應(yīng)取 R?=R1//R2//Rf。 四、減法運(yùn)算電路 1、反相求和式運(yùn)算電路 圖 1 所示是用加法電路構(gòu)成 的減法電路，ATOS比例閥,ATOS比例安全閥,ATOS比例放大器,ATOS比例防爆閥/39529830/39529839：?jiǎn)螛s兵
*為反相比例 放大電路 若 Rf1=R1 則 vO1= – ， ， vS1；二為反相加法電路，可 以推導(dǎo)出 圖 1 反相求和式減法電路 若取 R2= Rf2，則 vO = vS1–vS2 由于兩個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的電路均存在虛地，電路沒(méi)有共模輸入信號(hào)，故允許 vS1、vS2 的共模電 壓范圍較大。 2、差分式減法電路 差分式減法電路圖 1 所示電路可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入電壓 vS1、vS2 相減,在理想情況下， 電路存在虛短和虛斷，所以有 vI=0，iI=0，由此得下列方程式： 圖 1 及 由于 vN=vP，可以求出 若取 ，則上式簡(jiǎn)化為 即輸出電壓 vO 與兩輸入電壓之差（vS2–vS2）成比例，其實(shí)質(zhì)是用差分式放大電路 實(shí)現(xiàn)減法功能。 差分式放大電路的缺點(diǎn)是存在共模輸入電壓。因此為保證運(yùn)算精度應(yīng)當(dāng)選擇共模抑制 比較高的集成運(yùn)放。差分式放大電路也廣泛應(yīng)用于檢測(cè)儀器中，可以用多個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成性 能更好的差分式放大電路。 五、積分電路圖 1a 所示為基本積分電路。其輸出電壓與輸入電壓成積分運(yùn)算關(guān)系。 利用虛地的概念：vI=0，iI=0，則有 即是電容 C 的充電電流， 即 1 則 式中 vo（t1）為 t1 時(shí)刻電容兩端的電壓值，即初始值。/39529830/39529839：?jiǎn)螛s兵
