运算放大器线性应用的三个重点

知识点：线性集成运算放大器和运算电路

集成运算放大器是采用一定制造工艺将大量半导体三级管、电阻、电容等元件以及它们之间的连线制作在同一小块单晶硅的芯片上，并具有一定功能的电子电路。

本文重点讲解运算放大器的线性应用，线性应用重点掌握集成运放的传输特性、理想运放的特性，以及基本的同相放大器、反相放大器、加法电路、减法电路、积分电路和微分电路。

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运放的传输特性

运算放大器的传输特性曲线如下图：

线性区满足：

由于运放的电压增益值很高，容易导致电路性能不稳定，并且线性区非常窄，为了使集成运放所组成的各种应用电路能稳定地工作在线性区，必须引入负反馈。

若运放处于开环或是正反馈的状态下，运放工作在非线性区，这时可以用作比较器：

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虚短和虚断

理想运放的特性是：

• 开环电压增益视为无穷；

• 输入电阻视为无穷；

• 输出电阻视为零。

因此，当运放工作在线性区时，可将同向输入端和反向输入端电压视为相等，称为“虚短”。

由于输入电阻也视为无穷，因此输入电流可视为零，称为“虚断”。

注意：

• “虚”字，都不是真正的短路和断路，只是在计算时，将电压视为相等，电流视为零，实际中没有短路和断路的现象。

• 另外，只有运放工作在线性区时才具有“虚短”特性。

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典型运算电路

运算电路是运放引入深度负反馈，这时的运放工作在线性区，具有“虚短”和“虚断”的两大特点，这也是分析运算电路的基本出发点。

大家熟悉以下几个基本的运算电路，有助于求解复杂的运算电路。

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