运算放大器的应用

1、差分放大威廉希尔官方网站

（1）差分放大威廉希尔官方网站 是由典型的工作点稳定威廉希尔官方网站 演变而来的，随着温度的变化，放大威廉希尔官方网站 的静态工作点Q会发生偏移，即零漂，基本的差分放大威廉希尔官方网站 如下图所示：

（2）对于共模输入信号：当U11和UI2大小相等，极性相同的时候，由于威廉希尔官方网站 参数对称，T1管和T2管产生的电流变化相等，因此集电极电位的变化也相等，那么此时输出电压为0，说明差分威廉希尔官方网站 对于共模信号具有很大抑制作用，在参数理想的情况下，共模输出为0。

（3）对于差模输入信号：当U11和UI2大小相等，极性相反的时候，由于威廉希尔官方网站 参数对称，T1管和T2管产生的电流变化相等，因此集电极电位的变化也相等，那么此时输出电压为或者的2倍，说明差分威廉希尔官方网站 对于差模信号具有放大作用。

（4）正是由于差分放大威廉希尔官方网站 对共模信号强大的抑制作用，所以差分放大威廉希尔官方网站 通常被用于运算放大器的输入级。

2、镜像电流源

基本镜像电流源威廉希尔官方网站 如下图所示：

3、互补输出级

（1）直接耦合互补输出级

在集成运算放大器中的互补输出级摒弃了输出电容，如下图所示，这种威廉希尔官方网站 称为无输出电容的功率放大威廉希尔官方网站 ，简称OCL威廉希尔官方网站 。

在这种威廉希尔官方网站 中，T1和T2的特性是对称的，采用了双电源供电，静态时，两个晶体管均处于截止状态，输出电压可以忽略不计，假定晶体管的基射极电压忽略不计，输入信号为正弦信号，当输入信号在正半轴时，晶体管T1导通，晶体管T2截止，此时正电源供电，电流输出如实线部分所示，威廉希尔官方网站 处于射极输出形式，且输出电压近似等于输入电压；当输入信号在负半轴时，晶体管T2导通，晶体管T1截止，此时负电源供电，电流输出如虚线部分所示，威廉希尔官方网站 也处于射极输出形式，且输出电压与输入电压相等，由此可见，威廉希尔官方网站 中的两个晶体管T1和T2轮流工作，输出与输入之间双向跟随。这两只晶体管的这种交替工作的方式称为“互补”工作方式。

（2）消除交越失真的互补输出级

上述所涉及的直接输出形式的OCL威廉希尔官方网站 虽然可以输出较大的信号，但是由于晶体管本身的基射极电压不为零，所以有可能产生交越失真，为了消除交越失真，应当设置合适的静态工作点，使两个晶体管均处在临界导通或微导通的状态，如下图所示。

值得注意的是，一旦静态工作点失调，例如R 2 ，D 1 ，D 2 ，任意一个元件虚焊，则会导致从+VCC经过R 1 ，T1管的发射结，T2管的发射结，R3到-VCC形成通路，有较大的基极电流IB1和IB2流过，导致T1和T2两个晶体管产生很大的集电极电流，并且T1和T2的压降均为VCC，以至于晶体管由于功耗过大导致损坏。因此，通常在威廉希尔官方网站 中的输出回路中接入熔断器来保护晶体管和负载。

4、运算放大器概述

集成运算放大器最初多用于各种模拟信号的运算（如比例，积分，微分，求和，求差等等），所以又被称为运算放大威廉希尔官方网站 ，简称集成运放，集成运放威廉希尔官方网站 由输入级，中间级，输出级和偏置威廉希尔官方网站 四部分组成，如下图所示。

（1）输入级：又称为前置级，一般输入级是一个双端输入的高性能差分放大威廉希尔官方网站 ，一般要求其输入电阻高，差模放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小，由于输入级的性能直接影响着集成运算放大器的大多数性能参数，因此，几代产品的更新过程中，输入级的变化最大。

（2）中间级：中间级时整个放大威廉希尔官方网站 的主放大器，其作用是使集成运放具有较强的放大能力，多采用共射极放大威廉希尔官方网站 或者共源级放大威廉希尔官方网站 ，并且为了提高电压放大倍数，经常采用复合管作为放大管，以恒流源做集电极负载，其电压放大倍数可达千倍以上。

（3）输出级：输出级应具有输出电压线性范围宽，输出电阻小（即带负载能力强），非线性失真小等特点。集成运放的输出级多采用互补输出威廉希尔官方网站 。

（4）偏置威廉希尔官方网站 ：偏置威廉希尔官方网站 用于设置集成运放各级放大威廉希尔官方网站 的静态工作点，采用电流源威廉希尔官方网站 为各级提供合适的集电极（或发射极，漏极）静态工作电流，从而确定了合适的静态工作点。

5、运算放大器的应用

常用的运算放大器的应用威廉希尔官方网站 常见的有比例运算威廉希尔官方网站 ，加减运算威廉希尔官方网站 ，积分运算威廉希尔官方网站 ，微分运算威廉希尔官方网站 ，对数运算单路，指数运算威廉希尔官方网站 ，通过对数运算威廉希尔官方网站 和指数运算威廉希尔官方网站 又可以设计出模拟乘法器和模拟除法器，除了搭建模拟信号的运算威廉希尔官方网站 ，还可以组成有源滤波器，实现对信号频率分量的提取。

运算放大器的应用威廉希尔官方网站 ，在之前的威廉希尔官方网站 分析部分中已经给出过一部分运算放大器的举例，这里仅做一些威廉希尔官方网站 的总结，具体推导过程可以参照威廉希尔官方网站 分析部分。常见的运算放大器的应用威廉希尔官方网站 如下表所示。

注意：分析运算放大威廉希尔官方网站 最基本的两个点就是“虚断”和“虚短”两个特性。