運(yùn)放的基本連接方式

如同三極管放大電路有三種基本組態(tài)一樣，各種復(fù)雜的運(yùn)放應(yīng)用電路也可劃分為幾種最基本的組態(tài)（或稱連接方式），掌握了這幾種組態(tài)的分析方法及其主要特性，就可分析更為復(fù)雜的電路。

一、反相輸入組態(tài)

電路連接方式如圖Z0609所示。輸入信號(hào)通過R1加到運(yùn)放的反相輸入端，輸出信號(hào)通過負(fù)反饋電阻Rf也加到反相輸入端，從而在反相輸入端實(shí)現(xiàn)電流相加（I1 = Ii + If ），即引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，這種類型的應(yīng)用電路稱為反相輸入組態(tài)。圖中Rp為輸入平衡電阻，Rp 應(yīng)選為R1∥Rf 。

根據(jù)工作在線性區(qū)運(yùn)放的基本特性可得：U+ = U- = 0，I1 = If

而

故有：

電壓放大倍數(shù)：

由GS0606式可知，這種組態(tài)電路的輸出電壓與輸入電壓反相且成比例（有時(shí)稱為反相比例器），其基本功能是實(shí)現(xiàn)比例運(yùn)算。當(dāng)Rf = R1時(shí)，UO = - UI 實(shí)現(xiàn)了反相功能（稱為反相器或反號(hào)器）。

二、同相輸入組態(tài)

電路如圖Z0610所示，輸入信號(hào)加到同相輸入端，反饋信號(hào)通過Rf 、 R加到反相輸入端（引入負(fù)反饋），從而在輸入端實(shí)現(xiàn)電壓相加（U+ = Uid + U-），即引人電壓串聯(lián)負(fù)反饋，這類電路稱為同相輸入組態(tài)。

根據(jù)U+ = U-及Ii＝0，對(duì)圖示電路可得：

從而可得：

電壓放大倍數(shù)為：

由GS0608 式可知，輸出電壓與輸入電壓同相且成比例，實(shí)現(xiàn)了同相比例運(yùn)算。

當(dāng)Rf = 0，R = ∞時(shí)，Auf ＝1，這種電路稱為電壓跟隨器，它具有電壓放大倍數(shù)等于1，輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(diǎn)，廣泛用作隔離或緩沖電路。

三、差動(dòng)輸入組態(tài)

基本差動(dòng)輸入組態(tài)電路如圖Z0611所示。相位相關(guān)的兩個(gè)信號(hào)Ui1、Ui2分別通過R1、R2加到反相端和同相端。輸出信號(hào)通過與R3匹配的電阻Rf反饋到反相輸入端，從而構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋電路。這種組態(tài)對(duì)差模特性，雖然可以等效為同相組態(tài)與反相組態(tài)的迭加，但它的共模特性具有反相組態(tài)與同相組態(tài)不可包含的特殊性。因此，把它看作是運(yùn)放應(yīng)用的基本組態(tài)之一。它可以由一塊運(yùn)放組成，也可由兩塊以上的運(yùn)放組成。為了保證輸入端平衡工作和提高共模抑制比，選取電路參數(shù)R1= R2 ，R3＝Rf 。

根據(jù)Ii＝0，利用疊加原理可得：

再由U+ = U-，根據(jù)上兩式可得：

整理可得：

可見輸出電壓與輸入電壓之差成比例，實(shí)現(xiàn)了差動(dòng)比例運(yùn)算。

四、開環(huán)比較組態(tài)

運(yùn)放應(yīng)用，除上述工作在線性區(qū)的3種組態(tài)外，還有一個(gè)非線性應(yīng)用的基本組態(tài)。這種組態(tài)的電路如圖Z0612 所示。通常一個(gè)輸入端接基準(zhǔn)電壓，另一個(gè)輸入端的輸入信號(hào)與基準(zhǔn)電壓相比較，根據(jù)比較結(jié)

果，輸出電壓產(chǎn)生躍變。DZ1、DZ2是穩(wěn)壓管，它們的作用是限制輸出電壓的幅度，從而使

Ui ＞ ER時(shí)，UO = - UZ

Ui ≤ ER時(shí)，UO = UZ

式中UZ 為穩(wěn)壓管的工作電壓。