集成运放应用探索：信号运算电路解析

"集成运放的基本应用（一）-信号运算电路" 本文主要介绍了集成运算放大器在信号运算电路中的基本应用，适用于电子信息相关专业的模拟电子技术实验。通过实验，学生可以掌握利用集成运放构建基本运算电路的方法，设计并调试比例放大、加法、减法运算以及电流电压转换电路，并了解双电源的连接方式。 集成运算放大器具有高增益、通用性强、灵活性大、体积小、寿命长、功耗低以及使用便捷等优点，使其成为广泛应用的电路元件。由运算放大器构建的数学运算电路是其线性应用的重要组成部分。 1. 反相比例运算：反相输入端与输出端之间存在负反馈，闭环增益可表示为反相输入端电压与输出电压的比值，即A = -1/(1 + Rf/Rin)。当Rf >> Rin时，电路变为反相器。Rf常用来抵消输入偏置电流的影响。 2. 反相加法运算：当多个输入信号加到反相输入端，输出电压是这些输入电压的负向代数和，即Uo = -∑(Ui * Ri / Rf)，其中Ui是输入信号，Ri是对应的输入电阻。 3. 差分运算（减法器）：在反相和同相输入端分别引入US1和US2，输出电压等于US1与US2之差，即Uo = US1 - US2，适合处理两个输入信号的差值。 4. 基本积分运算：输入信号加到反相端，通过电容C进行积分，输出电压与输入电压的积分成正比，即Uo = -UC / RC，条件是RC远大于输入信号的周期。可以通过直流反馈电阻限制失调电压对电容的充电。 5. 基本微分运算：将积分电路的电阻和电容位置互换，形成微分电路，输出电压与输入电压的微分成正比，即Uo = RC * di/dt。但这种微分器在高频时容易自激，输入电阻会随频率增加而减小，增加信号源负担。解决办法是在输入端串联电阻，并注意避免高频自激。 实验内容包括搭建调零电路、反相比例放大器等，学生需要根据电路图进行实际操作，测量并记录实验结果，以加深对理论知识的理解和实践经验的积累。