模拟集成电路及运算放大器的应用 - 图文(6)

3. 若V－< vO

则 （vP－vN）?0 4. 输入电阻ri的阻值很高 使 iP≈ 0、iN≈ 0 5. 输出电阻很小， ro ≈ 0

理想：ri≈∞ ro≈0 Avo→∞

vO＝Avo(vN－vP)

5.6.3 基本线性运放电路 5.6.3.1同相放大电路

? 基本电路

（a）电路图

?几项技术指标的近似计算 （1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有 vp≈vn， ip＝-in＝0 所以

（b）小信号电路模型

vi?vp?vn?R1?voR1?R2

Av?voR1?R2R??1?2viR1R1

（可作为公式直接使用） （2）输入电阻Ri

Ri?输入电阻定义

viii，根据虚短和虚断有vi＝vp，ii ＝ ip≈0

Ri?所以

vi??ii

（3）输出电阻Ro Ro→0 ?电压跟随器 根据虚短和虚断有

Av?vo?1vi

vo＝vn≈ vp＝ vi （可作为公式直接使用）

电压跟随器的作用

无电压跟随器时 负载上得到的电压

vRLo?R?vss?RL?1100?1?vs?0.01vs

电压跟随器时 ip≈0，vp＝vs 根据虚短和虚断有 vo＝vn≈ vp＝vs

5.6.3.2 反相放大电路

（a）电路图

? 几项技术指标的近似计算

（b）由虚短引出虚地vn≈0

（1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有 vn≈ vp＝ 0 ， ii＝0 所以 i1＝i2

voR2vi?vnvn?voA????vviR1 RR12即，

(可作为公式直接使用） ? 几项技术指标的近似计算 （2）输入电阻Ri

Ri?vivi??R1iivi/R1

（3）输出电阻Ro Ro→0 例:直流毫伏表电路

当R2>> R3时，（1）试证明VS＝( R3R1/R2 ) IM ; （2）R1＝R2＝150k?，R3＝1k?，输入信号电压VS＝100mV时，通过毫伏表的最大电流IM(max)

解:（1）根据虚断有 II =0

所以 I2 = IS = VS / R1 又根据虚短有 VP = VN =0

R2和R3相当于并联，所以 –I2R2 = R3 (I2 - IM )

IM?(所以

R2?R3VS)R3R1

当R2>> R3时，VS＝( R3R1/R2 ) IM

（2）代入数据计算即可

5.6.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用 5.6.4.1 求差电路

从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。 根据虚短、虚断和n、p点的KCL得：

vn?vpvi1?vnvn?vo?R1R4

vi2?vpR2vo?(?vp?0R3

R3R1?R4R)()vi2?4vi1R1R2?R3R1

RR4R3?,vo?4(vi2?vi1)R1R2当R1

则

若继续有 R4?R1, 则 vo?vi2?vi1

R4R3R?vo?4(vi2?vi1)R1R2时，R1

Avd?从放大器角度看: 增益为：

voR?4vi2?vi1R1

（该电路也称为差分电路或减法电路） 5.6.4.1 求差电路