精品课件-模拟电子技术(第三版)(周雪)-第6章
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当同相端电压大于反相端电压，即u＋>u－时，uo=＋Uom； 当反相端电压大于同相端电压，即u＋<u－时，uo=－Uom。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
（2） 由于集成运放的输入电阻rid→∞，工作在非线性区 的集成运放的净输入电流仍然近似为0，即i＋＝i－≈0， “虚 断”的概念仍然成立。
综上所述，在分析具体的集成运放应用电路时，首先判断 集成运放工作在线性区还是非线性区，再运用线性区和非线性 区的特点分析电路的工作原理。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
当R1=Rf=R时, uo
大小相等, 相位相反,
称 为 反RR1f相u器i 。ui
,
输入电压与输出电压
由于反相输入比例运算电路引入的是深度电压并联负反馈, 由第5章所学知识可知， 输入电阻为
rif R1
输出电阻为
rof≈0
第 6章 集成运算放大器的基本应用 ２． 在图6.3（a）中, 输入信号ui经过外接电阻R2接到集成运放 的同相端, 反馈电阻接到其反相端, 构成电压串联负反馈。
图6.1 集成运放的传输特性
第 6章 集成运算放大器的基本应用
图 中 曲 线 上 升 部 分 的 斜 率 为 开 环 电 压 放 大 倍 数 Aud, 以 μA741为例, 其开环电压放大倍数Aud可达105, 最大输出电压受 到 电 源 电 压 的 限 制 , 不 超 过 ±18 V 。 此 时 , 输 入 端 的 电 压 uid=uod/Aud,不超过±0.18 mV,也就是说,当|uid|在０～0.18 mV 之间时,uod与uid为线性放大关系, 称为线性工作区。 若|uid|超 过0.18 mV,则集成运放内部的输出级的三极管进入饱和区工作, 输出电压uod的值近似等于电源电压,与uid不再呈线性关系, 故 称为非线性工作区。
根据 “虚断”的概念可得 if=ii
其中
ii=i1+i2+…+in
再根据 “虚地”的概念可得
则
i1
ui1 R1
, i2
ui2 R2
,, in
uin Rn
uo
Rf if
Rf
ui1 R1
ui2 R2
uin Rn
（6.5）
第 6章 集成运算放大器的基本应用 实现了各信号按比例进行加法运算。
如取
R1= R2= … =Rn =Rf
利用“虚短”和“虚断”的概念分析工作于线性区的集成运 放电路将十分简便。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
4．
当集成运放工作在开环状态或外接正反馈时，由于集成运放 的Aud很大，只要有微小的电压信号输入，集成运放就一定工作在 非线性区。 其特点是：
（1） 输出电压只有两种状态，不是正饱和电压＋Uom， 就 是负饱和电压－Uom。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图 6.2 反相输入比例运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用
根据“虚短”的概念, uA= u－≈u＋=0, Ａ点的电位接近于0, 所以称A点为“虚地”点。“虚地”是反相输入比例运算电路的 一个重要特点, 今后, 凡是信号由反相端输入的集成运放, 只要 工作在线性区, 其反相端均可应用“虚地”的特点。
uo2
Rf R1
ui2
再令ui2=0,ui1单独作用时, 电路成为同相比例运算电路,如图６. ６（c）所示, 同相端电压为
u
R3 R2 R3
ui1
第 6章 集成运算放大器的基本应用
其输出电压为
uo1
1
Rf R1
R3 R2
R3
ui1
这样
uo
uo1
uo2
Rf R1
ui2
1
Rf R1
u
1
第 6章 集成运算放大器的基本应用 第 6章 集成运算放大器的基本应用
6.1 概述 6.2 基本运算电路 6.3 有源滤波和精密整流电路 6.4 电压比较器
6.5 集成运算放大器的使用常识 本章小结 习题
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.1 概 述
1. 理想集成运放的性能指标
（1） 开环电压放大倍数Aud→∞; （2） 输入电阻rid→∞; （3） 输出电阻 rod→0。
Rf R1
R3 R2 R3
ui1
Rf R1
ui2
第 6章 集成运算放大器的基本应用
当R1=R2=R3=Rf=R时,uo=ui1－ui2。在理想情况下,它的输出电 压等于两个输入信号电压之差, 具有很好的抑制共模信号的能 力。但是, 该电路作为差动放大器有输入电阻低和增益调节困 难两大缺点。因此,为了满足输入阻抗和增益可调的要求, 在工 程上常采用多级运放组成的差动放大器来完成对差模信号的放 大。
即uo与ui为同相比例运算关系。其特点是集成运放的两输入端电
位等于输入电压, 存在较高的共模输入电压。
当Rf=0或R1→∞时,如图6.4所示, 即输出电压与输入电压大小相等, 相
uo 1 位相同,
该RR电1f 路u称i 为u电i 压,
跟随器。
由于同相输入比例运算电路引入的是深度电压串联负反馈, 由第5章所学知识可知， 输入电阻为
第 6章 集成运算放大器的基本应用 *例6.1 图6.7是一个由三级集成运放组成的仪用放大器,
试分析该电路的输出电压与输入电压的关系式。
图 6.7 仪用放大器
第 6章 集成运算放大器的基本应用
由于电路采用同相输入结构, 故具有很高的输入电阻。 利
用虚短特性可得可调电阻R1上的电压降为ui1－ui2,鉴于理想运放 的虚断特性, 流过R1上的电流（ui1－ui2）/R1就是流过电阻R2的 电流, 这样,
其中 ＩE单位取mA
rbe
(下同)。
300
26 IE
(1 )
第 6章 集成运算放大器的基本应用
当工作电流较小时
rbe
26 IE
代入式（６.８）得
gm
IE 26
用跨导来表示差放电路的放大倍数:
Au
uo ux
Rc
rbe
gm Rc
第 6章 集成运算放大器的基本应用
电路的输出电压为
uo
gm Rcux
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图 6.8 积分运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用 2.
将积分电路中的Ｒ和Ｃ互换, 就可得到微分(运算)电路,
如图6.9(a)所示。在这个电路中,Ａ点同样为“虚地”, 即uA≈0,
再根据“虚断”的概念,i－≈0,则iR≈iC。假设电容Ｃ的初始电
压为0, 那么
u＋≈u－
(6.1)
上式说明，工作在线性区的集成运放的同相端和反相端的电压近似 相等。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
（2） 流入集成运放的净输入电流近似为0，即iid≈0，若 把它理想化，则有iid=0，但不是断开，故称为“虚断”。 由 此得出
i＋＝i－≈0
(6.2)
上式说明，集成运放同相端和反相端的电流近似为0。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
此外还有: 没有失调, 没有失调温漂, 共模抑制比趋于无 穷大等。尽管理想运放并不存在, 但由于集成运放的技术指标 都比较接近理想值, 在具体分析时将其理想化是允许的, 这种 分析所带来的误差一般比较小, 可以忽略不计。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 2． 实际电路中集成运放的传输特性如图6.1所示。
图6.2（a）可等效为图6.2(b) , 根据“虚断”的概念, i＋
＝i－≈0, 得出:
又因为
i1 i f
i1
ui R1
,
if
0 uo Rf
uo Rf
,
第 6章 集成运算放大器的基本应用
即
Auf
uo ui
Rf R1
（6.3）
或
uo
Rf R1
ui
输出电压与输入电压成比例关系, 且相位相反。此外, 由于 反相端和同相端的对地电压都接近于0, 所以集成运放输入端的 共模输入电压极小, 这就是反相输入电路的特点。
图6.3 同相输入比例运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用
根据u＋≈u－, 再根据i＋≈i－≈0, 则同相输入比例运算电路 可等效为图6.3(b)所示。 由图可得:
u ui ,
ui
u
uo
R1 R1 Rf
所以
Auf
uo ui
1
Rf R1
（6.4）
或
uo
1
Rf R1
ui
第 6章 集成运算放大器的基本应用
R
RC
uidt
（6.6）
上式表明, 输出电压为输入电压对时间的积分, 且相位相反。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
积分电路的波形变换作用如图6.8(b)所示, 可将矩形波变成 三角波输出。 积分电路在自动控制系统中用以延缓过渡过程的 冲击, 使被控制的电动机外加电压缓慢上升, 避免其机械转矩猛 增, 造成传动机械的损坏。积分电路还常用来做显示器的扫描电 路, 以及模/数转换器、数学模拟运算等。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.2.4 微积分运算
1．
图 6.8(a)所示为积分(运算)电路。图中, 根据“虚地”的 概念,uA≈0, 再根据“虚断”的概念, i－≈0, 则iR≈iC, 即电 容Ｃ以iＣ=ui/R进行充电。 假设电容Ｃ的初始电压为零, 那么
uo
1 C
iCdt
1 C
ui dt 1
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图 6.9 微分运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用 *6.2.5
１．
变跨导式乘法电路如图6.10所示。它是一个带有恒流源的差 放电路, ux和uy作为输入信号, uo作为输出信号。
图中三极管的控制作用可以用跨导来表示, 即
gm
ic ube
ib
ube
rbe
第 6章 集成运算放大器的基本应用 思考题
1. 如何判断集成运放工作在线性区还是非线性区？ 2. 无论集成运放是工作在线性区还是非线性区, 是否都存 在“虚短”和“虚断”现象？
第 6章 集成运算放大器的基本应用
6.2 基本运算电路
6.2.1 比例运算
1.
如图6.2（a）所示为反相输入比例运算电路。图中, 输入信 号ui经过外接电阻R1接到集成运放的反相端, 反馈电阻Rf接在输出 端和反相输入端之间, 构成电压并联负反馈, 则集成运放工作在 线性区; 同相端加平衡电阻R2, 主要是使同相端与反相端外接电 阻相等, 即R2 = R1∥Rf, 以保证运放处于平衡对称的工作状态, 从而消除输入偏置电流及其温漂的影响。
则uo=-(ui1+ui2+…+uin), 实现了各输入信号的反相相加。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.2.3
能实现减法运算的电路如图6.6（a）所示。
图 6.6 减法电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用 根据叠加定理,首先令ui1=0, 当ui2单独作用时,电路成为反相 比例运算电路, 如图６.６(b)所示, 其输出电压为
第 6章 集成运算放大器的基本应用
3．
集成运放工作在线性区的必要条件是引入深度负反馈。 第5章在讨论深度负反馈条件下对负反馈放大电路进行计算时， 曾经得出两个重要的概念：
（1） 集成运放两个输入端之间的电压通常接近于0，即 uid=u＋－u－≈0，若把它理想化，则有uid=0，但不是短路，故称 为“虚短”。 由此得出
输出电阻为
rif
rof≈0
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图6.4 电压跟随器
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.2.2
在自动控制电路中, 往往需要将多个采样信号按一定的比例 叠加起来输入到放大电路中, 这就需要用到加法电路, 如图6.5 所示。
图 6.5 加法电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用
iC
C
dui dt
则输出电压
uo
iR R
RC
dui dt
（６.７）
上式表明, 输出电压为输入电压对时间的微分, 且相位相反。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
微分电路的波形变换作用如图6.9(b)所示, 可将矩形波变 成尖脉冲输出。微分电路在自动控制系统中可用作加速环节,例 如电动机出现短路故障时, 起加速保护作用, 迅速降低其供电 电压。
uo1 uo2 ui1 ui2
R1 2R2
R1
故得
uo1
uo2
1
2R2 R1
ui1
ui2
第 6章 集成运算放大器的基本应用
A3组成的差动放大器与图6.6(a)完全相同, 所以电路的输出 电压为
uo
R4 R3
1
2R2 R1
ui1 ui2
可见,电路保持了差动放大的功能, 而且通过调节单个电阻R1的 大小就可自由调节其增益。同时该电路具有很强的抑制信号的能 力。目前, 这种仪用放大器已有多种型号的单片集成电路, 如 LH0036就是其中的一种。
IE Rc 26
ux
其中
IE
1 2
I E3
uy 2Re
代入式（６.９）得
（６.９）
uo
Rc Rc 52
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱuxuy
Kuxu y
（６.１０）
其中
K Rc
Re 52
称为乘法增益系数, 式（６.１０）表明输出电压与两个输入电
压的乘积成正比。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
（2） 由于集成运放的输入电阻rid→∞，工作在非线性区 的集成运放的净输入电流仍然近似为0，即i＋＝i－≈0， “虚 断”的概念仍然成立。
综上所述，在分析具体的集成运放应用电路时，首先判断 集成运放工作在线性区还是非线性区，再运用线性区和非线性 区的特点分析电路的工作原理。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
当R1=Rf=R时, uo
大小相等, 相位相反,
称 为 反RR1f相u器i 。ui
,
输入电压与输出电压
由于反相输入比例运算电路引入的是深度电压并联负反馈, 由第5章所学知识可知， 输入电阻为
rif R1
输出电阻为
rof≈0
第 6章 集成运算放大器的基本应用 ２． 在图6.3（a）中, 输入信号ui经过外接电阻R2接到集成运放 的同相端, 反馈电阻接到其反相端, 构成电压串联负反馈。
图6.1 集成运放的传输特性
第 6章 集成运算放大器的基本应用
图 中 曲 线 上 升 部 分 的 斜 率 为 开 环 电 压 放 大 倍 数 Aud, 以 μA741为例, 其开环电压放大倍数Aud可达105, 最大输出电压受 到 电 源 电 压 的 限 制 , 不 超 过 ±18 V 。 此 时 , 输 入 端 的 电 压 uid=uod/Aud,不超过±0.18 mV,也就是说,当|uid|在０～0.18 mV 之间时,uod与uid为线性放大关系, 称为线性工作区。 若|uid|超 过0.18 mV,则集成运放内部的输出级的三极管进入饱和区工作, 输出电压uod的值近似等于电源电压,与uid不再呈线性关系, 故 称为非线性工作区。
根据 “虚断”的概念可得 if=ii
其中
ii=i1+i2+…+in
再根据 “虚地”的概念可得
则
i1
ui1 R1
, i2
ui2 R2
,, in
uin Rn
uo
Rf if
Rf
ui1 R1
ui2 R2
uin Rn
（6.5）
第 6章 集成运算放大器的基本应用 实现了各信号按比例进行加法运算。
如取
R1= R2= … =Rn =Rf
利用“虚短”和“虚断”的概念分析工作于线性区的集成运 放电路将十分简便。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
4．
当集成运放工作在开环状态或外接正反馈时，由于集成运放 的Aud很大，只要有微小的电压信号输入，集成运放就一定工作在 非线性区。 其特点是：
（1） 输出电压只有两种状态，不是正饱和电压＋Uom， 就 是负饱和电压－Uom。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图 6.2 反相输入比例运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用
根据“虚短”的概念, uA= u－≈u＋=0, Ａ点的电位接近于0, 所以称A点为“虚地”点。“虚地”是反相输入比例运算电路的 一个重要特点, 今后, 凡是信号由反相端输入的集成运放, 只要 工作在线性区, 其反相端均可应用“虚地”的特点。
uo2
Rf R1
ui2
再令ui2=0,ui1单独作用时, 电路成为同相比例运算电路,如图６. ６（c）所示, 同相端电压为
u
R3 R2 R3
ui1
第 6章 集成运算放大器的基本应用
其输出电压为
uo1
1
Rf R1
R3 R2
R3
ui1
这样
uo
uo1
uo2
Rf R1
ui2
1
Rf R1
u
1
第 6章 集成运算放大器的基本应用 第 6章 集成运算放大器的基本应用
6.1 概述 6.2 基本运算电路 6.3 有源滤波和精密整流电路 6.4 电压比较器
6.5 集成运算放大器的使用常识 本章小结 习题
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.1 概 述
1. 理想集成运放的性能指标
（1） 开环电压放大倍数Aud→∞; （2） 输入电阻rid→∞; （3） 输出电阻 rod→0。
Rf R1
R3 R2 R3
ui1
Rf R1
ui2
第 6章 集成运算放大器的基本应用
当R1=R2=R3=Rf=R时,uo=ui1－ui2。在理想情况下,它的输出电 压等于两个输入信号电压之差, 具有很好的抑制共模信号的能 力。但是, 该电路作为差动放大器有输入电阻低和增益调节困 难两大缺点。因此,为了满足输入阻抗和增益可调的要求, 在工 程上常采用多级运放组成的差动放大器来完成对差模信号的放 大。
即uo与ui为同相比例运算关系。其特点是集成运放的两输入端电
位等于输入电压, 存在较高的共模输入电压。
当Rf=0或R1→∞时,如图6.4所示, 即输出电压与输入电压大小相等, 相
uo 1 位相同,
该RR电1f 路u称i 为u电i 压,
跟随器。
由于同相输入比例运算电路引入的是深度电压串联负反馈, 由第5章所学知识可知， 输入电阻为
第 6章 集成运算放大器的基本应用 *例6.1 图6.7是一个由三级集成运放组成的仪用放大器,
试分析该电路的输出电压与输入电压的关系式。
图 6.7 仪用放大器
第 6章 集成运算放大器的基本应用
由于电路采用同相输入结构, 故具有很高的输入电阻。 利
用虚短特性可得可调电阻R1上的电压降为ui1－ui2,鉴于理想运放 的虚断特性, 流过R1上的电流（ui1－ui2）/R1就是流过电阻R2的 电流, 这样,
其中 ＩE单位取mA
rbe
(下同)。
300
26 IE
(1 )
第 6章 集成运算放大器的基本应用
当工作电流较小时
rbe
26 IE
代入式（６.８）得
gm
IE 26
用跨导来表示差放电路的放大倍数:
Au
uo ux
Rc
rbe
gm Rc
第 6章 集成运算放大器的基本应用
电路的输出电压为
uo
gm Rcux
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图 6.8 积分运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用 2.
将积分电路中的Ｒ和Ｃ互换, 就可得到微分(运算)电路,
如图6.9(a)所示。在这个电路中,Ａ点同样为“虚地”, 即uA≈0,
再根据“虚断”的概念,i－≈0,则iR≈iC。假设电容Ｃ的初始电
压为0, 那么
u＋≈u－
(6.1)
上式说明，工作在线性区的集成运放的同相端和反相端的电压近似 相等。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
（2） 流入集成运放的净输入电流近似为0，即iid≈0，若 把它理想化，则有iid=0，但不是断开，故称为“虚断”。 由 此得出
i＋＝i－≈0
(6.2)
上式说明，集成运放同相端和反相端的电流近似为0。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
此外还有: 没有失调, 没有失调温漂, 共模抑制比趋于无 穷大等。尽管理想运放并不存在, 但由于集成运放的技术指标 都比较接近理想值, 在具体分析时将其理想化是允许的, 这种 分析所带来的误差一般比较小, 可以忽略不计。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 2． 实际电路中集成运放的传输特性如图6.1所示。
图6.2（a）可等效为图6.2(b) , 根据“虚断”的概念, i＋
＝i－≈0, 得出:
又因为
i1 i f
i1
ui R1
,
if
0 uo Rf
uo Rf
,
第 6章 集成运算放大器的基本应用
即
Auf
uo ui
Rf R1
（6.3）
或
uo
Rf R1
ui
输出电压与输入电压成比例关系, 且相位相反。此外, 由于 反相端和同相端的对地电压都接近于0, 所以集成运放输入端的 共模输入电压极小, 这就是反相输入电路的特点。
图6.3 同相输入比例运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用
根据u＋≈u－, 再根据i＋≈i－≈0, 则同相输入比例运算电路 可等效为图6.3(b)所示。 由图可得:
u ui ,
ui
u
uo
R1 R1 Rf
所以
Auf
uo ui
1
Rf R1
（6.4）
或
uo
1
Rf R1
ui
第 6章 集成运算放大器的基本应用
R
RC
uidt
（6.6）
上式表明, 输出电压为输入电压对时间的积分, 且相位相反。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
积分电路的波形变换作用如图6.8(b)所示, 可将矩形波变成 三角波输出。 积分电路在自动控制系统中用以延缓过渡过程的 冲击, 使被控制的电动机外加电压缓慢上升, 避免其机械转矩猛 增, 造成传动机械的损坏。积分电路还常用来做显示器的扫描电 路, 以及模/数转换器、数学模拟运算等。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.2.4 微积分运算
1．
图 6.8(a)所示为积分(运算)电路。图中, 根据“虚地”的 概念,uA≈0, 再根据“虚断”的概念, i－≈0, 则iR≈iC, 即电 容Ｃ以iＣ=ui/R进行充电。 假设电容Ｃ的初始电压为零, 那么
uo
1 C
iCdt
1 C
ui dt 1
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图 6.9 微分运算电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用 *6.2.5
１．
变跨导式乘法电路如图6.10所示。它是一个带有恒流源的差 放电路, ux和uy作为输入信号, uo作为输出信号。
图中三极管的控制作用可以用跨导来表示, 即
gm
ic ube
ib
ube
rbe
第 6章 集成运算放大器的基本应用 思考题
1. 如何判断集成运放工作在线性区还是非线性区？ 2. 无论集成运放是工作在线性区还是非线性区, 是否都存 在“虚短”和“虚断”现象？
第 6章 集成运算放大器的基本应用
6.2 基本运算电路
6.2.1 比例运算
1.
如图6.2（a）所示为反相输入比例运算电路。图中, 输入信 号ui经过外接电阻R1接到集成运放的反相端, 反馈电阻Rf接在输出 端和反相输入端之间, 构成电压并联负反馈, 则集成运放工作在 线性区; 同相端加平衡电阻R2, 主要是使同相端与反相端外接电 阻相等, 即R2 = R1∥Rf, 以保证运放处于平衡对称的工作状态, 从而消除输入偏置电流及其温漂的影响。
则uo=-(ui1+ui2+…+uin), 实现了各输入信号的反相相加。
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.2.3
能实现减法运算的电路如图6.6（a）所示。
图 6.6 减法电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用 根据叠加定理,首先令ui1=0, 当ui2单独作用时,电路成为反相 比例运算电路, 如图６.６(b)所示, 其输出电压为
第 6章 集成运算放大器的基本应用
3．
集成运放工作在线性区的必要条件是引入深度负反馈。 第5章在讨论深度负反馈条件下对负反馈放大电路进行计算时， 曾经得出两个重要的概念：
（1） 集成运放两个输入端之间的电压通常接近于0，即 uid=u＋－u－≈0，若把它理想化，则有uid=0，但不是短路，故称 为“虚短”。 由此得出
输出电阻为
rif
rof≈0
第 6章 集成运算放大器的基本应用 图6.4 电压跟随器
第 6章 集成运算放大器的基本应用 6.2.2
在自动控制电路中, 往往需要将多个采样信号按一定的比例 叠加起来输入到放大电路中, 这就需要用到加法电路, 如图6.5 所示。
图 6.5 加法电路
第 6章 集成运算放大器的基本应用
iC
C
dui dt
则输出电压
uo
iR R
RC
dui dt
（６.７）
上式表明, 输出电压为输入电压对时间的微分, 且相位相反。
第 6章 集成运算放大器的基本应用
微分电路的波形变换作用如图6.9(b)所示, 可将矩形波变 成尖脉冲输出。微分电路在自动控制系统中可用作加速环节,例 如电动机出现短路故障时, 起加速保护作用, 迅速降低其供电 电压。
uo1 uo2 ui1 ui2
R1 2R2
R1
故得
uo1
uo2
1
2R2 R1
ui1
ui2
第 6章 集成运算放大器的基本应用
A3组成的差动放大器与图6.6(a)完全相同, 所以电路的输出 电压为
uo
R4 R3
1
2R2 R1
ui1 ui2
可见,电路保持了差动放大的功能, 而且通过调节单个电阻R1的 大小就可自由调节其增益。同时该电路具有很强的抑制信号的能 力。目前, 这种仪用放大器已有多种型号的单片集成电路, 如 LH0036就是其中的一种。
IE Rc 26
ux
其中
IE
1 2
I E3
uy 2Re
代入式（６.９）得
（６.９）
uo
Rc Rc 52
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱuxuy
Kuxu y
（６.１０）
其中
K Rc
Re 52
称为乘法增益系数, 式（６.１０）表明输出电压与两个输入电
压的乘积成正比。