算放大器基礎


1．“虛斷”和“虛短”概念

　　如果為了簡化包含有運算放大器的電子電路，總是假設運算放大器是理想的，這樣就有“虛短”和“虛斷”概念。

　　“虛短”是指在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上并沒有短接，稱為“虛短”。虛短的必要條件是運放引入深度負反饋。

　　“虛斷”是指在理想情況下，流入集成運算放大器輸入端電流為零。這是由于理想運算放大器的輸入電阻無限大，就好像運放兩個輸入端之間開路。但事實上并沒有開路，稱為“虛斷”。

2．集成運算放大器線性應用電路

　　集成運算放大器實際上是高增益直耦多級放大電路，它實現(xiàn)線性應用的必要條件是引入深度負反饋。此時，運放本身工作在線性區(qū)，兩輸入端的電壓與輸出電壓成線性關(guān)系，各種基本運算電路就是由集成運放加上不同的輸入回路和反饋回路構(gòu)成。

　　在分析由運放構(gòu)成的各種基本運算電路時，一定要抓住不同的輸入方式（同相或反相）和負反饋這兩個基本點。

3．有源濾波電路

　　有源濾波電路仍屬于運放的線性應用電路。濾波功能由RC網(wǎng)絡完成，運放構(gòu)成比例運算電路用以提供增益和提高帶負載能力。與無源濾波電路相比有以下優(yōu)點：
負載不是直接和RC網(wǎng)絡相連，而是通過高輸入阻抗和低輸出阻抗的運放來連接，從而使濾波性能不受負載的影響；

　　電路不僅具有濾波功能，而且能起放大作用。


正確理解：共模抑制
熟練掌握：差分放大電路工作原理，輸入輸出方式，差模增益，差模輸入和輸出電阻，理想運放、實際運放的主要參數(shù)
難點重點

1．學好差分放大電路，應把重點放在如何正確畫出半電路的直流通路、差模等效電路和共模等效電路上，即要正確決定電路中各個電阻（特別是共用電阻）在不同工作狀態(tài)的值。

2．為了熟練掌握差分放大電路的輸入輸出方式，應掌握如下規(guī)律：

（1）從輸出端來說，雙端輸出是充分利用了兩管的放大能力，而單端輸出只利用了單邊的放大能力。差分放大電路實質(zhì)上是利用電路的復雜性來換取抑制零點漂移的效果。

（2）從輸入端來說，因為單端輸入可以等效為雙端差模輸入和共模輸入的疊加，所以單端輸入的效果與雙端輸入幾乎一樣。

（3）在進行差分放大電路靜態(tài)工作點的估算時，要特別注意在單端輸出的情況下，雖然兩管的BQ、EQ、CQ取決于射極回路，因而是兩垂直對稱的，但兩管的集電極電流卻是不對稱的。

3．差分式放大電路的特點

（1）在電路組成上引入共模負反饋，電路具有對稱性。分為長尾電路和帶恒流源的電路。

（2）在電路性能上有較強的抑制共模信號（抑制零點飄移）能力和放大差模信號的能力。

　
注意比較負反饋放大電路和波形產(chǎn)生電路中自激條件的異同。對每一類波形產(chǎn)生電路，都要從產(chǎn)生振蕩的條件出發(fā)，分析其電路組成和工作原理。

一、正弦波振蕩的條件

1.振蕩平衡條件：AF=1

　　幅度平衡條件：|AF|=1；相位平衡條件：φA+φF=2nπ（n=0，1，2......）

2.起振條件：AF>1

　　幅度起振條件：|AF|>1；相位平衡條件：φA+φF=2nπ（n=0，1，2......）

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二、正弦波產(chǎn)生電路

　　其組成包括放大、反饋、選頻、穩(wěn)幅等基本部分。以保證產(chǎn)生單一頻率和幅值穩(wěn)定的正弦波。根據(jù)選頻網(wǎng)絡的不同，要求掌握RC橋式正弦波振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和振蕩頻率計算；三點式振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)和振蕩頻率計算。

三、電壓比較器

　　集成運放一般為開環(huán)或正反饋應用，處于非線性工作狀態(tài)，輸入與輸出間不是線性關(guān)系。其輸入量是模擬量，輸出量一般是高電平和低電平兩種穩(wěn)定狀態(tài)的電壓。可用于把各種周期性信號轉(zhuǎn)換成矩形波。要求掌握各種電壓比較器的電路結(jié)構(gòu)、傳輸特性及閾值電壓的計算。