集成运放：模拟运算电路实验与基本运算电路详解

本学习资料主要围绕集成运算放大器的线性应用，特别是模拟运算电路进行讲解。实验四旨在通过实践验证运算放大器的基本功能，如比例、加法、减法和积分等，以及理解运放工作时需考虑的实际问题。 理想运放作为理论基础，具备无限的开环电压增益(Aud=∞)，输入阻抗极高(ri=∞)，输出阻抗为零(ro=0)，带宽无限(fBW=∞)，且无失调与漂移。这两个理想特性使得分析运放电路简化，即输出电压UO仅与输入电压之差(U+－U－)有关，形成“虚短”和“虚断”现象。虚短使得两个输入端电压几乎相等，虚断则表示运放几乎不从输入端吸取电流。 实验涉及的具体电路包括反相比例运算电路，其输出电压与输入电压成反比，通过平衡电阻R2来抵消输入级偏置电流的影响。反相加法电路利用比例关系，通过调整电阻比例(R3)实现两路输入信号的相加。同相比例运算电路，如电压跟随器，当输入电阻R1非常大时，输出电压完全跟随输入电压，R2通常设为固定值以减小漂移和提供保护。最后，差动放大电路（或称减法器）利用运放的输入特性，对两个输入信号进行相减操作。 通过这些基本运算电路的学习，学生不仅可以掌握运放的实际应用技巧，还能理解如何根据具体需求设计和优化运算放大器电路，以实现所需的模拟运算功能。这对于理解和设计电子系统中的信号处理部分至关重要，尤其是在音频、通信和控制系统中。