如下图 (a)由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为：Vout=(1+RF/R1)2R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，则Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1为放大器的增益。当R1=R2=0(相当于R1、R2短路)，R3=RF=∞(相当于R3、RF开路)时，Vout=∞。增益成为无穷大，其电路图就形成 (b)的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。实际上，运放处于开环状态时，其增益并非无穷大，而Vout输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。
从上图中可以看出，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。 2、比较器的输入－输出特性曲线图：
8Vi VOH 1VoRLVi2U1AVref3MAX4227电压比较器4Vref O VOL VO
输入－输出特性
3、迟滞比较器：具有迟滞特性，输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压单调变
化使输出电压只跃变一次。
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（1）计算阈值电压UT： VN＝VI VP＝
R1R1?R2?VO，令VN ＝VP，
Vi Vref R1 VN 2 VP 3 8 MAX4227 U1A 1 Vo RL 得±UT＝±
R1R1?R2?UZ
4 R2 DZ 迟滞比较器 ±UZ UOL＝－UZ UOH＝UZ
（2）工作原理及电压传输特性 设VI＜－UT，则 VN＜ VP， VO
＝+UZ。此时VP＝ +UT，增大 VI，
VO
直至+UT，再增大， VO才从+UZ跃变为－UZ。
设 VI＞+UT，则 VN＞ VP， VO＝－UZ。 此时VP＝ －UT，减小 VI，直至－UT，再减 小， VO才从－UZ跃变为+UZ。
Vo从+UZ跃变到-UZ的阈值电压为+UT； Vo从-UZ跃变到+UZ的阈值电压为-UT； VI在-UT与+UT之间增加或减小, VO不 发生变化。
2ViR13VI
输入－输出特性
R2u－ u＋ 4U?A1Vo十五、运算放大电路
1、 理想运算放大器的概念；
运放的输入端虚拟短路； 运放的输入端的虚拟断路。
2、 输入电压与输出电压信号的相位关系是。 3、同相输入方式下的增益表达式分别是： 输入阻抗分别是；
输出阻抗分别是。
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运算放大器－反相输入R2114R1U?A21Vi3Vo运算放大器－同相输入R2411Vi1R1U?A2解：1、（1）理想运算放大器的概念：具有无限大的差模输入电阻、趋于零的输出电阻、无限大的差模电压增益和共模抑制比、无限大的频带宽度以及趋于零的失调和漂移。
（2）运放的输入端虚拟短路：“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚 短。即u-=u+。
（3）运放的输入端的虚拟断路：“虚断”是指 在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
2、反相输入方式的运放电路的输入电压与 输出电压信号的相位关系： i1＝
vi?u?＝
vi，
R1R1i2＝
u??vOR＝－
vO2R
2因而，反相输入方式的运放电路的电压增益 Av＝
vOv＝－
R2iR
1Av为负值表示VO和Vi反相。
3、（1）同相输入方式下的增益表达式：
u－＝u＋＝Vi， u－＝VRO
1R1?R
2因而，电压增益为：
AvOv＝
v＝R1?R2＝1＋
R2iR1R
1输入阻抗：Rvivi=
ii=
i0→∞
输出阻抗分别是：RO→0
R2i2 42Viu－ U?AR1i1 1Vo3u＋ 1R21运算放大器－反相输入4R22U?AViR11Vo34R1U?A2111VoVi3运算放大器－反相输入1R2i2 1i1 运算放大器－同4相输入U?AR12uR2－ 1VoVi3u4＋ Vi1R1U?A2111VoVi23运算放大器－同相输入R3R21R41运算放大4器－差分输U?A入Vi1R121VoVi23- 23 - R31R41 21Vi3Vo运算放大器－同相输入十六、差分输入运算放大电路
1、 差分输入运算放大电路的的特点：
用途：
2、 输出信号电压与输入信号电压的关系式：
解：1、（1）差分输入运算放大电路的特点：该电路需要一个精确的电阻匹配得到共模抑制比，电路参数具有对称性，通常R1＝KR3，R2＝KR4。
（2）用途：该电路是用来放大输入信号的差值，抑制共模信号。 2、输出信号电压与输入信号电压的关系式： 由Vi1?u?R1Vi1Vi2R3R123R2u－ u＋ 411U?A1VoR4运算放大器－差分输入=
u??VOR2，u??u??R4R3?R4Vi2
所以R2?Vi1?u???R1?u??VO?
????R4R4???R2?V?V?RV?Vi2?1?i2O? ?i1R?R34???R3?R4?R2Vi1?R4?R1?R2?R3?R4Vi2??R1VO
VO?R4?R1?R2?R1?R3?R4?Vi2?R2R1Vi1
将R1＝KR3，R2＝KR4代入，则 VO?R4R3R4R3Vi2?R4R3Vi1
VO??Vi2?Vi1?
十七、RC振荡电路
1、 振荡电路的组成，振荡电路的作用： 振荡电路起振的相位条件： 振荡电路起振和平衡幅度条件：
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112、 RC电路阻抗与频率的关系曲线：
相位与频率的关系曲线： 3、 RC振荡电路的相位条件分析：
振荡频率： 如何选择元器件：
解：1、由运放A组成基本放大器；两节RC回路组成了正反馈网络及选频网络。由热敏电阻Rf (负反馈电阻)组成稳幅环节。主要用于产生低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。 振荡电路的起振相位条件：?A??F?? 2n?
??振荡电路起振和平衡幅度条件： AF=1 2、阻抗与频率及相位与频率关系曲线： 如图由于运算放大电路的运放输入电阻很大，输出电阻很小，选频网络可以作成如右图，可得 Z1?R?则得
?+
Z1 V1
1j?C,Z2?R//j?C
R C
+
R C V2
FV??V2V1?Z2Z1?Z211?RC?j?RC?1??2RC22??3j?RCZ2
– –
3?j(?RC?) 当上式分母中虚部系数为零时，RC串并联网络的相 角为零。满足这个条件的频率可由式（1）求出：
?0?1RC或f0?12?RC
将?0代入（1）式，则
?FV?1???0??3?j???????0?
因此有
阻抗与频率及相位与频率关系
曲线
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