集成运放有两个电源接线端+VCC和-VEE,但有不同的电源供给方式。对于不同的电源供给方式,对输入信号的要求是不同的。
(1)对称双电源供电
相对于公共端(地)的正电源(+E)与负电源(-E)分别接于运放的+VCC和-VEE管脚上。此时,可把信号源直接接到运放的输入脚上,输出电压的振幅可达正负对称电源电压。
(2)单电源供电
将运放的-VEE管脚连接到地上。
此时为了保证运放内部单元电路具有合适的静态工作点,在运放输入端一定要加入一直流电位。此时运放的输出是在某一直流电位基础上随输入信号变化。
对于交流放大器,静态时,运算放大器的输出电压近似为VCC/2,接入电容可隔离掉输出中的直流成分。
当运算放大器组成的线性电路输入信号为零时,输出往往不等于零。为了提高电路的运算精度,要求对失调电压和失调电流造成的误差进行补偿,这就是运算放大器的调零。
常用的调零方法有内部调零和外部调零。
应从实际需要出发,不要盲目追求指标的先进性。
(1)如无特殊要求,尽量选通用型和多运放;
(2)要注意手册中给出的参数是在某一个特定条件下得出的,如条件改变,有些参数也要随着改变;
(3)在实验阶段和工作环境复杂的场合,尽量选带有过压、过流、过热保护的型号。
集成运放在应用时,根据电路结构中的反馈状态,集成运放可分为线性应用和非线性应用。
(1)线性应用
由电压传输特性可见,其线性范围很窄,且开环放大倍数很大,为了让其能在比较大的输入电压范围内工作在线性区,常引入深度负反馈以降低电压放大倍数。
(2)非线性应用
集成运放处于开环或正反馈状态。
集成运放的输入端uP和uN在实际中是差分放大电路的基极,为使差分管的参数保持对称,避免运放输入偏置电流在两输入端之间产生附加差动输入电压,要求两输入端对地电阻相等,一般取:
其中,R2称为平衡电阻。
uP≈uN,满足“虚短”;
uP≈uN≈0,满足“虚地”;
iP≈iN≈0,满足“虚断”。
通道A(蓝)——100mV/Div
通道B(绿)——500mV/Div
可见,输入电压与输出电压反相,且电压放大倍数为:
若取该电路的
即有
则称为反相器。
反相比例运算是集成运放运算电路中最基本的电路,简单说就是输出随输入变化,并与输入保持一定(由元件参数决定)比例。