集成運放的線(xiàn)性和非線(xiàn)性應用

一、集成運放線(xiàn)性工作狀態(tài)的應用

集成運放工作在線(xiàn)性區的必要條件是引入深度負反饋。工作在線(xiàn)性區的兩個(gè)特點(diǎn):虛短、虛短。當集成運放工作在線(xiàn)性區時(shí), 同相端和反相端電壓幾乎相等, 所以稱(chēng)為虛假短路, 簡(jiǎn)稱(chēng)“虛短”即u+≈u-；流入集成運放同相端和反相端的電流幾乎為零, 所以稱(chēng)為虛假斷路, 簡(jiǎn)稱(chēng)“虛斷”即i+=i-≈0。比例運算電路是集成運放工作在線(xiàn)性工作狀態(tài)的最基本應用電路, 可以分為反相比例運算電路、同相比例運算電路。下面看看集成運放線(xiàn)性工作狀態(tài)構成RC橋式正弦波振蕩電路

圖1為RC橋式正弦波振蕩器。其中RC串、并聯(lián)電路構成正反饋支路, 同時(shí)兼作選頻網(wǎng)絡(luò )。調節電位器Rf, 可以改變負反饋深度, 以滿(mǎn)足振蕩的振幅條件和改善波形。改變選頻網(wǎng)絡(luò )的參數C或R, 即可調節振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換, 而調節R作量程內的頻率細調。

二、集成運放非線(xiàn)性工作狀態(tài)的應用

集成運放工作在非線(xiàn)性區的特點(diǎn):當同相端電壓大于反相端電壓, 即u+>u-時(shí), u0=+u0m;當反相端電壓大于同相端電壓, 即u+<u-時(shí), u0=-u0m。

1．反相型滯回比較器

反相型滯回比較器電路如圖2, 此時(shí)集成運放工作在非線(xiàn)性區

當ui足夠小時(shí), 比較器輸出高電平u0=UZ, 此時(shí)同相端電壓用UT+ (上門(mén)限) 表示,

隨著(zhù)ui的增大, 當ui>UT+時(shí), 比較器輸出由高電平變?yōu)榈碗娖絬0=-UZ, 此時(shí)同相端電壓用UT- (下門(mén)限) 表示,

ui繼續增大, 比較器維持輸出低電平-UZ。當ui由大變小時(shí), 比較器先輸出低電平-UZ, 運放同相端電壓為UT-, 只有當ui減小到ui>UT-時(shí), 比較器的輸出將由低電平跳變到高電平UZ, 此時(shí)運放同相端電壓又變?yōu)閁T+。ui繼續減小, 比較器維持輸出高電平UZ?；夭铍妷簽棣=UT+-UT-。

2.矩形波發(fā)生器

矩形波發(fā)生器如圖3所示, 電路的輸出電壓限制在+UZ和-UZ之間。輸出電壓U0=+UZ, 輸出經(jīng)R1給電容C充電;輸出電壓U0=-UZ, 電容經(jīng)R1放電。

改變R1、R2、R3或C均可改變振蕩周期。