6.1.1理想运放及其线性工作区

理想运放的差模放大倍数,差模输入电阻,共模抑制比,上限频率均为无穷大 ; 输入失调电压及其温漂 、输入失调电流及其温漂 ,以及噪声均为零。
只有引入负反馈,集成运放才工作在线性区,如图6.1.1所示;反馈网络为电阻、电容网络。理想运放工作在线性区时具有两个特点:

• (1)净输入电压为零,称为“虚短”,即;
• (2）净输入电流为零,称为“虚断”,即。

它们是分析运算电路和有源滤波电路的基本出发点。
若集成运放不引入反馈或仅引入正反馈,则工作在非线性区。集成运放工作在非线性区时,输出电压只有两种可能的情况,不是 ,就是;同时其净输入电流也为零。

6.1.2基本运算电路

—、基本运算电路一览

集成运放引人电压负反馈后,可以实现模拟信号的比例,加减、积分、微分、对数和指数等各种基本运算。其电路如图6.1.2所示,在集成运放两个输入端外接总电阻相等(即)时,运算关系式如表6.1.1。

二、运算电路的分析方法

1．节点电流法

列出关键节点(即与输入、输出信号有关的节点,如集成运放的同相输人端和反相输入端等)的电流方程,推导出同相输人端和反相输人端的电位up和 u的表达式,令up=ux ,即可推导
出输出电压与输入电压间的运算关系。节点电流法适于所有情况。

2.叠加定理

对于多个信号输入的电路,可以首先分别求出每个输入电压单独作用时的输出电压,此时其它输入端应接地,然后将它们相加,所得输出电压就是所有信号同时作用时的输出电压,由此得到输出电压与输入电压的运算关系。

3．多级运算电路的求解方法

对于多级运算电路,一般均可认为前级电路的输出电阻为零,即为电压源,故可分别求出各级电路的运算关系式,然后以前级的输出作为后级的输入,逐级代人后级的运算关系式,从而得出整个电路的运算关系式。

6.1.3 模拟乘法器及其在运算电路中的应用

模拟乘法器是一种模拟器件,应用广泛。其符号和等效电路如图6.1.3所示, 。理想模拟乘法器的; 频带为无穷大,,失调电压与电流及其温漂,噪声均为零,当时且乘积系数不随幅值的变化而变。

模拟乘法器有单象限、两象限和四象限之分;乘积系数(相乘因子)多为或。利用模拟乘法器可实现乘法、乘方、除法、开方运算电路,如表6.1.2所示。