Auf
uo ui
RF R1
平衡电阻 R2 = R1 // RF
2. 同相比例运算电路 RF
R1
– +
+
+
+
uo
ui
R2
–
–
uo
(1
RF R1
)u
Auf
uo ui
1
RF R1
平衡电阻 R2 = R1 // RF
当 R1= 或 RF = 0 时，
uo = ui ， Auf = 1，
+
称电压跟随器。 ui
R1 +
ui
+ UR
R2
–
+
+
+
ui
uo –
UR
––
O t1 t2
t
uo
+Uo (sat)
O
t
–Uo (sat)
输出带限幅的电压比较器
+
R1
–
+
uo'
R
+
ui
+ UR
R2
+
DZ
uo
––
–
设稳压管的稳定电压为UZ， 忽略稳压管的正向导通压降
则 ui < UR，uo = UZ ui >UR，uo = –UZ
VT
R1VREF R1 R2
R2VOH R1 R2
上门限电压
VT
R1VREF R1 R2
R2VOL R1 R2
下门限电压
回差电压
VT
VT
VT
R2 (VOH VOL ) R1 R2
（3）传输特性
VT
R1VREF R1 R2
R2VOH R1 R2
VT
R1VREF R1 R2
R2VOL R1 R2
–
– +
+
+
uo
–
3. 设计步骤 RF
+ ui –
R1 R2
– +
+
+ u–o
Auf
uo ui
RF R1
RF
+ ui
R1 R2
–
+
+
+ uo –
–
Auf
uo ui
1
RF R1
（1）根据放大倍数找到R1与RF的关系，然后自行选定其中一个 元件值，计算另一个元件值（运放中的电阻阻值不宜过大 或过小，通常选择几千欧~几百千欧）。
输入信号接在反相端
+
R1 – ++
ui
+ UR
R2
+
uo –
––
+Uo(sat) uo
UR ui O
–Uo(sat) 电压传输特性
输入信号接在同相端
+
R1 – ++
UR + ui
R2
+
uo –
––
uo +Uo(sat)
UR ui O
–Uo(sat)
阈值电压(门限电平)：输出跃变所对应的输入电压。
1
Rf R1
1/ sC VP (s) R 1/ sC VA (s)
Vi (s) VA (s) VA (s) Vo (s) VA (s) VP (s) 0
R
1/ sC
R
得滤波电路传递函数 A(s) Vo (s)
AVF
Vi (s) 1 (3 - AVF )sCR (sCR)2
3. 设计步骤
（1）基本电压比较器设计时运放中的电阻阻值按几千欧~几百 千欧自行选择。
（2）迟滞比较器设计时自行选择一个电阻阻值，另外一个由回 差电压方程计算 。
回差电压
VT
VT
VT
R2 (VOH VOL ) R1 R2
滤波电路的设计
1. 基本概念
滤波器：是一种选频电路，能使有用频率信号通过而同时抑 制或衰减无用频率信号的电子装置。
v+> v– 时， vo = +Vom v+< v– 时， vo = – Vom
不存在 “虚短”现 象
(2) i+= i– 0,仍存在“虚断”现象
二、 放大电路的设计
运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。
1. 反相比例运算电路
RF
+
ui –
R1 R2
– +
+
+ u–o
uo
RF R1
ui
Auf
| A(j) |
一阶 二阶
O
0
幅频特性
一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢(-20dB/十倍频 程)，一般用在对滤波要求不高的场合。为了改善滤波 效果，使 > 0 时信号衰减得更快些，常将两节RC滤 波环节串接起来，组成二阶有源低通滤波器。
(2) 二阶低通滤波电路
对于滤波电路，有
AVF
Vo (s) VP (s)
线性区：vo = Avo(v+– v-) 非线性区：v+> v– 时， vo = +Vom
v+< v– 时， vo = – Vom
3. 理想运放工作在线性区的特点
+VCC
v+= v–
虚短
N
i+= i– 0 虚断
P
4. 理想运放工作在饱和区的特点
–
+
vo
–VEE
(1) 输出只有两种可能, +Vom或–Vom
+
+
+
ui –
R C
+–uC
uo –
U o U i
1 RF R1
1 jRC
1 RF R1
1 j
0
式中
:
0
1 RC
称为截止角频率
若频率 为变量，则电路的传递函数
1 RF
A(j )
Uo (j) Ui (j)
1
R1
j
0
其模(幅频响应）为
Auf
1 j
0
A(j)
Auf
1 ( )2 0
| Auf |
+Uo(sat) uo
UZ
O
–UZ –Uo(sat)
UR
ui
电压传输特性
单门限比较器的抗干扰能力
应为高电平 错误电平
2. 迟滞比较器（正反馈）
（1）电路组成
（2）门限电压 vP 为门限电压， vI vP 时，vO VOL (低电平) vI vP 时，vO VOH (高电平)
而vP与vO有关，对应于vO的两个电压值可得 vP的两个 门限电压
（2）根据平衡电阻计算R2阻值。
三、 电压比较器的设计
用作比较器时，运放工作在饱和区，即运放工作在开环状 态或引入正反馈。
1.基本电压比较器（开环）
+
R1 – +
+
ui +
+
uo
UR R2
–
––
当 u+>u– 时，uo= +Uo (sat) u+<u– 时，uo= –Uo (sat)
运放处于开环状态
模拟电子技术
• 运放 • 滤波 • 直流稳压电源
集成电路运算放大器
一、运放基本知识
1. 运放符号
+VCC
+VCC
N
–
N
–
P
+
vo
P
+
vo
–VEE
–VEE
(a)国家标准规定的符号
(b)国内外常用符号
2. 电压传输特性 vo= f (vi)
vo +Vom
理想特性
线性区
实际特性
v+– v-
O
饱和区
–Vom
滤波器
无源滤波器：由电阻、电容和电感组成。 缺点：低频时体积大，很难做到小型化。
有源滤波器：含有运算放大器的滤波器。 优点：体积小、效率高、频率特性好。
2. 分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
3. 有源低通滤波电路
(1) 一阶低通滤波电路
RF
R1
– +
1 2 Auf
| A(j) |
当 0时, 当 0时,
A(性
当 时, A(j) 0
当 >0时，| A(j)| 衰减很快
显然，电路能使低于0的信号
顺利通过，衰减很小，而使高于
0的信号不易通过，衰减很大，
称一 阶有源低通滤波器。
| Auf |
1 2