集成运放构成的基本(jīběn)负反馈放大电路(1)虚短：理想运放的两输入端之间的电压差为零，即Uid=U--U+=0，或U-=U+。这是因为受电源(diànyuán)电压限制，输出电压Uo为有限值，又因Aod→∞，所以(2)虚断：理想运放的两输入(shūrù)端不取电流，即I-=I+=0，这是因为Uid≈0，又因rid→∞，所以一般实际运放工作在线性区时，其参数很接近(jiējìn)理想条件，也基本具备这两个特点，即有U-≈U+，I-≈I+≈0。总之，U-≈U+，I-≈I+≈0是两条重要结论，用以分折各种运算放大器的线性应用电路。9.1.1比例(bǐlì)电路如果(rúguǒ)Rf=R1，则输出电压与输入电压相位相反，大小相等，称为反相器。2.同相比例(bǐlì)电路电路的输出电压与输入(shūrù)电压相位相同，大小成一定的比例关系——同相比例运算。同相比例电路(diànlù)是电压负反馈，理想情况下Rof=0是串联负反馈，所以闭环输入电阻：但Rf=0，或R1=∞，如图9.3所示，Af=1，即输出电压与输入电压大小相等相位相同，这种电路称为(chēnɡwéi)电压跟随器(VoltageFollower)。它具有很大的输入电阻和很小的输出电阻，其作用与晶体管射极输出器相似。9.1.2加减运算(yùnsuàn)电路If=I1+I2+I3Uo=-IFRf如果(rúguǒ)Rf=R，Uo=-(UI1+UI2+UI3)要求用一反相加法器实现Y=－(5X1+X2+4X3)运算(yùnsuàn)，输入电阻不低于10kΩ，选定电路中的各电阻。解：将式Y=－(5X1+X2+4X3)与比较得：选R1=20kΩ，则Rf=100kΩ，R2=100kΩ，R3=25kΩ。Rb=R1//R2//R3//Rf≈10kΩ2.减法(jiǎnfǎ)电路若R1=R3，R2=R4差值运算放大器也称为(chēnɡwéi)差动运算放大器。UId称为(chēnɡwéi)差模信号，电路(diànlù)对共模信号无放大作用，共模放大倍数为零。差模放大器放大差模信号，抑制共模信号，不仅用来作减法运算，还广泛地应用于放大具有强烈共模干扰的微小信号。只有满足R1=R3和R2=R4的条件，才能实现精确的差值运算，所以必须严格地选配电阻R1、R2、R3和R4。另外，集成运放两个输入端上存在共模电压，理想情况下，U-=U+，对于实际运放而言，共模抑制比KCMR为有限值，必将引起输出误差电压。所以(suǒyǐ)，在实际电路中，要提高电路运算精度，必须选用高KCMR的运算放大器。9.1.3积分(jīfēn)运算电路和微分运算电路理想(lǐxiǎng)情况下U-=U+=0，即输出电压是输入电压对时间(shíjiān)的积分，R1C称为积分时间(shíjiān)常数。假设输入(shūrù)信号的的波形如图9.8（a）所示，在uI=0(t≥t2)期间(qījiān)，uO保持不变。在电路结构上将积分电路中R1与C的位置互换，就组成(zǔchénɡ)微分器(Differentiator)，如图9.9所示。uA图9.9所示微分电路在高频时，电容C的容抗变小，高频放大(fàngdà)倍数增高，因而高频噪声和干扰所产生的影响比较严重，在实际微分电路中要采取一定的补偿措施。9.1.4对数和反对数运算(yùnsuàn)电路两边(liǎngbiān)取对数，得2.反对数运算电路反对数是对数的反运算，将图中的对数元件(二极管D或晶体管T)与电阻(diànzǔ)R1的位置互换，即构成反对数运算电路，如图9.12所示。9.1.5乘除(chéngchú)运算电路/在正常(zhèngcháng)工作情况下，可以认为三极管T1、T2中集电极电流和uBE近似成指数关系，即若uBE1=uBE2，IS1=IS2，则uOuO（3）四象限(xiàngxiàn)模拟乘法器为了克服这些缺点，可以采用(cǎiyòng)二级差动放大电路，实现uX和uY均可正可负的四象限乘法器(Four-QuadrantMultiplier)，原理电路如图9.14所示。+乘法器符号(fúhào)如图9.17所示。利用集成模拟乘法器和集成运算放大器可组成(zǔchénɡ)除法、开方及平方等运算电路。在通信设备中可作平衡调制器，同步检波器、鉴频器、混频器等；在测量技术中可以进行单相功率测量、三相功率测量、功率因数的测量等；此外还可以作为倍频器、压控滤波器等。2.除法运算(yùnsuàn)电路KuYuO=uZ9.2电压、电流变换(biànhuàn)电路改进：负载RL接地(jiēdì)。其中R3、R4和RL构成正反馈。负载电流IO和输入(shūrù)电压UI成正比，实现了线性变换。9.2.2电流(diànliú)-电压变换器若