52集成运放小信号交流放大电路
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5.2 集成运算放大器小信号交流放大电路
理解集成运算构成的反相、同相交流放大电路的工作原理;
了解交流电压跟随器和汇集放大电路的特点。
一、反相交流放大电路
1.电路结构及动态参数
电路如下图所示。该电路采用双电源供电,要求正、负电源对称,静态时,运算放大器同相输入端和反相输入端以及输出端的静态电位都应为0V。
2.单电源供电的反相交流放大电路
其电路如下图所示。为使放大的信号不失真,运算放大器的两输入端和输出端的静态电位必须大于0V
,一般取电源电压的一半,因此图中电阻R
2和R
3
为静态偏置电阻,当它们阻值相等时,在同相端得到的静
态电位为1/2V
CC ,又由于“虚短”路,使得反相端的静态电位也为1/2V
CC
,这样:
当运算放大器单电源应用构成线性放大器时,其同相端、反相端和输出端输入为差分电路,采用单电源时输入端静态电位不能为
输出为
为满足
二、同相交流放大电路
电路如下图所示,C1为输入耦合电容,R2提供同相输入端直流电路。下图(a)所示电路由于同相端接入电阻R2,故使该电路的输入电阻降低,其值近似等于R2。为了提高电路的输入电阻,可采用下图(b)所示电路,该电路中C2的容量取足够大,对交流短路,这样输出电压uo通过R F在R1上产生的反馈电压ua=un,即ua≈up,使R2中几乎没有交流电流通过,从而获得极高的输入电阻。
在同相放大器电路中加入静态偏置电阻,电路变为下图(a)所示电路。图中R
2和R
3
为电压偏置电阻,使
得A点电位为VCC/2,通过电阻R
1和R
F
,使得运算放大器的反相输入端和输出端的静态电位为VCC/2,又通
过
电阻R
4,使运算放大器同相输入端的静态电位也为V
CC
/2。电容C
3
为滤波电容,而C
1
和C
2
分别为输入和输出
耦合电容。该放大器的交流等效电路如下图(b)所示,显然其通带内电压放大倍数11。
三、交流电压跟随器与汇集放大电路
1.交流电压跟随器
2.汇集放大电路
在信号传输中,有时希望将几个交流信号汇集起来,而又要求各个信号源之间不产生相互影响,同时还要求汇集后各个信号之间不能产生相互调制,以避免出现新频率的信号。由集成运算放大器构成的有源汇集电路可满足上述要求,其优点是没有汇集衰减,还可有增益,且交调产物小,制造方便。
反相输入加法电路能较好地实现低频信号的汇集放大。