卞嘉睿

摘 要 集成运算放大器是通用电路元件中的重要组成部分，是基本电路功能的总和，自身的用途比较广泛，为了突出集成运算放大器的优势，加大研究其在电子线路中的运用具有必要性。本文主要是对集成运放在模拟运算电路、低电平数据放大器、有沅滤波器、脉冲数字电路四方面的运用情况进行分析。

【关键词】集成运算放大区 电子线路

线性集成电路在六十年代中期开始迅速发展，在1967年正式提出了模拟电路的概念，模拟电路主要是指将数字电路以外的电路统称为模拟电路，模拟电路主要分为线性电路与非线性电路两种，其中线性电路主要是指输出对输入信号的变化呈线性关系的电路，后者主要是指输出对输入信号的变化不呈线性关系的电路。集成运算放大器自身具有较强的通用性功能，将其应用到线性模拟集成电路中，对提升集成运算放大器的应用效果，提升使用功能具有重要作用。

1 集成运放在模拟运算电路中的应用

模拟运算电路时集成运放的基本应用领域，在实际的应用过程中要求展现出各类数学运算功能。第一，在加、减法器中的应用。主要是运用输出电压V0和补偿电阻Rr分别出示反相和同相加法器电路。

其中，输出电压V0用公式表示为：

补偿电阻Rr用公式表示为：

如果输入电流在运放方向端为零，需要将电流分量在∑点进行汇总后流入电阻RF中，反相加法器的相加精度主要由运放和网络电阻的开环差摸增益来决定。

以5G24型集成运放为例进行介绍，相补电容CF主要是根据单位的增益补偿要求而制定出来的，为了确保CF的闭环稳定性，需要通过减小反馈深度来减少CF值，将单位增益补偿控制在最小的上升速率。为了提高单位增益反相器的上升速率，需要确保较高的闭环增益要与负反馈的减小量相当，采用合理化的解决措施，确保有效闭环增益要等于-1。闭环增益用公式表示为：

同时，需要另R'1=R1//R2，所得出的闭环增益应该表示为：

从以上式中可知，如果回路增益Aodβ'足够大，需要确保附加R2与ACL的闭环增益相等，如果β'小于R2时的β，标明反馈深度在逐渐减弱，并且相补电容CF也会逐渐开始减小。CF在减小过程中，会导致运放开环幅频特性发生变更。

2 集成运放在低电平数据放大器中的应用

低电平数据在宇航、深海、工业自动控制等领域被广泛应用，在实际的使用过程中，直流缓变信号会通过传感器展现出缓冲和放大作用，能够给联机系统提供高精度的输入信号。近年来，线性技术发展迅速，数据放大器从小型化逐渐向可靠性和高精度化进行转变。低电平数据放大器主要包括集成运放对称组装式数据放大器、射极反馈式数据放大器、动态校零数据放大器。

本段主要是对中集成运放对称组装式数据放大器的应用进行介绍，将A1、A2作为输入放大器的两个运放，将A3用作承担减法器的作用。A1、A2、A3在实际的使用过程中主要是采用高精度低漂移运放方法，能够给整体运算提供优良的技术指标。结合图1所示的电路方案，要想解决征集的闭环增益，需要从原理上进行解决，将闭环增益用ACL表示，共模抑制比用CMRR表示，电阻用R1-R0表示。如果A1-A3分别存在失调电压现象，整机电流I0用公式表示为：

可知，理想的差摸闭环增益ACLO用公式表示为：

从上式中可以看出，数据放大器要想灵活的改变闭环增益，只需要改变一个电阻R0就可以完成。

3 集成运放在有沅滤波器中的应用

集成运放的出现推动了有沅滤波器的发展，为集成化提供了基础。有沅滤波器输出的阻抗低、输入的阻抗高，输出和输入中间具有良好的隔离性能，并且在超低频滤波和低频滤波中展现出了功能的优越性，能够对通频带内的传递系统进行灵活的调整，并且具有较强的抗干扰能力。有沅滤波器在集成运放中进行应用，需要运用相频特性和幅频特性进行描述，将用泰勒级作为主要的应用方法，假定g（ω）和f（ω）之间具有相同的性质，需要运用泰勒级数对其进行展开，设级数在（ω1、ω2）区间内的级数为收敛，用公式表示为：

……

……

从以上两个函数中可以看出函数之间存在近似误差，用公式表示为：

……

在泰勒近似方法中，需要确保近似函数I（ω）在有效频段ω1-ω2中的原函数g（ω）与频率ω0要保持相等。如果函数离逼近点远，会导致误差增加。该种该方法被广泛应用于近似程度较好的有效频域场所中。

4 集成运放在脉冲数字电路中的应用

集成运放在负反馈闭环组态中被广泛应用，输出和输入之间展现出来的转移特性与运放自身的特性无关，与反馈网络有较大的联系。由于放大器在实际的运用过程中两个差动输入端之间存在较小的失调电压，需要确保出处的电压要处于饱和状态。要想确保输出的状态转移并接近于阶跃地完成，将正反馈加入到运放施加中，展现出运放特性，使其在多谐振荡器、单稳及双稳电路中被广泛运用。在多谐振荡器中应用，稳压管限幅用公式表示为±VZ，电阻为RF，电容为C，由以上三者共同来构成积分电路。主要加大对分压器馈向同相端进行应用，提供正反馈。由于运用在脉冲数字电路中进行应用时，处于输入保护状态，会导致放大器的缠磨输入电阻减少，为了确保差摸输入电阻的合理性，需要设R1>R3，R1>R4，将β作为正反馈系数，用公式表示为：

如果V0=-V2时，会导致输出的电压呈现出负向或正向饱和现象。如果V0=-VZ，需要将运放同相段的电压表示为-βVZ。要想确保电容和所跨电压不能随时发生突变现象，需要将输出的电压通过电阻向C充电，做好指数地建立工作。并且需要做好反向端段压V1要略负于-βVZ，确保运放輸出需要满足翻转状态。要想确保V0能够变成正饱和（+VZ），维持饱和状态，需要通过正反馈来实现。同时，还需要通过RF对C进行充电，要确保V1略正于βVZ时，再做好输出状态的再次翻转工作。通过不断旋转的过程，来确定输出的频率呈现方波状态。

5 结论

综上所述，集成运算放大器在电子线路中的运用分析可知，集成运算放大器被广泛应用于各种技术领域中，突破了传统集成工艺的限制，实现了在运算放大器工艺中的突破和创新。并且改善了电路的性能，促使电路的可靠性大大提高。帮助人们跨越了调整和组装较为复杂的运放电路阶段，确保了通用器件使用的灵活性，推动集成运算进入新的发展阶段。

参考文献

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