1-7 运算放大器

理想运算放大器的转移特性 例1 电压跟随器(voltage follower)
又名缓冲放大器(buffer amplifier) ，或 隔离放大器(isolation amplifier)。
u0 = us
单位增益电压控电压源
例2
由理想运算放大器构成的倒向放大器
us i1 = R1
u0 i2 = − R2
i2 = i1
u0 R2 Au = =− us R1
例3
加法器（adder）
u0 us1 us2 usn − = + +⋯+ Rf R1 R2 Rn
u s1 u s 2 u sn u0 = − R f + +⋯+ R2 Rn R1
令
R1 = R2 ⋯⋯ = Rn = R f
ud = u + − u −
def
开环电压增益(open-loop voltage gain)
u0 A= ud
运算放大器的转移特性
def
工作在非饱和区域的两种运算放大器模型： (1) 有限增益运算放大器模型 条件： 1. i− = 0，i+ = 0，即从输入端看进去，元件相当于开路。 2. 有限增益运算放大器模 型的转移特性是实际运算 放大器转移特性的分段线 性近似。因其线性区域的 斜率为有限值，故在线性 区域，运算放大器模型的 开环电压增益A为有限值。 有限增益运算放大器 的转移特性
则有

u 0 = −(u s1 + u s 2 + ⋯⋯ + u sn )
§1−7 运算放大器
运算放大器(operational amplifier)是由具有高放大倍数的 直接耦合放大电路组成的半导体多端器件。电路理论中 所讲的运算放大器，是指实际运算放大器的电路模型， 是一种三端元件。 反向（倒向）输入端 同向（非倒向）输入端 输出端
差动输入电压(differential input voltage)
有限增益运算放大器的等效模型
由有限增益运算放大器模型构成的倒向放大器（inverting amplifier）
u s + ud i1 = R1
uo + ud i2 = − R2
u s + ud u0 + u d Aud + ud =− =− R1 R2 R2
R2 − us R1 − R2 u s ud = = R2 (1 + A) R1 + R2 1+ A + R1
AR2 us uo = Aud = − (1 + A) R1 + R2
uo AR2 R2 Au = =− =− us R1 (1 + A) R1 + R2
A R2 1+ A + R1
R2 ≈− R1
(2) 理想运算放大器模型 条件：
比例器（scaler）
1. i− = 0, i+ = 0， 这一条件和有限增益运算放大器模型相同。 2. 理想运算放大器模型的开环电压增益A=∞。由于输出电压u0 必为有限值，因而ud =0，即两输入端之间相当于短路，称为 虚短路(virtual short circuit)。