ngany的博客,运算放大器的工作原理( 二 )


这个偏置电路由VT13A组成的电流源供给恒定的工作电流,VT22管接成共集电极电路 。减小对中间级的影响 。为了防止输入级信号过大或输出短路而造成的损坏,电路内备有过电流保护元件 。当正向输出电流过大,流过VT14和R9的电流增大,将使R9两端的压降增加到足以使VT15管由截止状态进入导通状态,Uce15下降,从而限制VT14的电流 。
当负向输出电流过大时,流过VT20和R10的电流增加,使R10两端电压增大,使VT21由截止状态进入导通状态,同时VT23和VT24均导通,降低VT16及VT17的基极电压,使vT17的Uc17和VT22的Ue22上升,使vT20趋于截止状态,因而限制了VT20的电流,达到了保护的目的 。整个电路要求当输入信号为零时输出也应为零,在电路的输入级中,VT5、VT6管发射极两端还可以接一电位器RP,中间滑动触点接-Uee,从而来改变vT5、vT6的发射极电阻来保证集成运放静态时输出为零的要求 。
集成运算放大器在电压比较器电路和运算电路中的工作状态一样吗?

ngany的博客,运算放大器的工作原理


集成运算放大器简称运放,其作为电压比较器和运算电路时的工作状态是不一样的,运放作为电压比较器时是工作于非线性状态,而作为比例放大器、加减法运算器时是工作于线性放大区的 。上图是运放的三个工作区域,其作为各种比较器时,是工作于正负饱和区的,此时运放的输出只有两种状态,不是处于正饱和区就是处于负饱和区 。而运放作为运算器时,一般都加有负反馈电路,使其工作于线性放大区,此时运放才能完成各种运算 。
上图是运放构成的一个简单的同相输入比例放大器,为了使运放能够工作于线性放大区放大电信号,在运放的输出端与反相输入端之间接入了一个反馈电阻R2,此时运放便工作于线性放大区,可以放大各种模拟信号,完成加减乘除等数学运算 。上图所示比例放大器的放大倍数为1+(R2/R1),其既可以放大直流信号,亦可以放大交流信号 。
【ngany的博客,运算放大器的工作原理】运放作为电压比较器时,没有引入负反馈,此时其电压增益很高,输入电压的微小变化即可使其输出端处于正饱和区或负饱和区 。上图所示电路为运放构成的电压比较器,电阻R1和R2对V+电压进行分压,给运放的同相输入端或反相输入端提供一个参考电压 。图A电路中,参考电压接在运放的反相输入端,比较信号从同相输入端输入,故其为同相输入电压比较器,当Vin电压大于参考电压时,运放输出为高电平;若Vin小于参考电压,则运放输出为低电平 。

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