运算扩展器根本运用电路

1.反应电路
运算扩展器在实践运用中常常需求外加反应电路。因为运算扩展器的开环增益很高，而实践运用中所需的增益并不很高，这就需求外加负反应电路构成闭环，以获得相应的功用。别的，在深度反应条件下，运算扩展器的功用也会得到很大改进。

图18 -43 是同相输入的反应扩展器电路。从输出端至反相输入端外加负反应电阻Rf，输入电压从同相端输入。因为抱负运算扩展器的输入阻抗为无穷大，因而ia= 0 ，而a点的电位为

上式阐明，只需AUD足够大，运算扩展器输出电压与输入电压就成为简略的倍数联系，闭环增益只取决于电阻比 ，而与其他参数无关。

图18-44 所示电路是反相输入的反应扩展器电路。从输出端至反相输入端外加负反应电阻Rf，输入电压Ui从反相端输入。因为i’a二0 ，所以ia =if ， 即

式中: Va–a 点电位。
依据开环增益的表达式，得

假如AUD 为无限大，而Uo是一个有限值，则必有Va >0 ，即a 点电位挨近于地电位，此刻

式中的负号表明输出电压与输入电压相位相反。
上式阐明，只需AUD足够大，这个扩展器的闭环增益就只决定于电阻Rf和R1的比值，而与其他参数无关。

经过将负反应电路引进运算扩展器，能够很方便地规划出增益能够准确操控的扩展器，并且增益与运算扩展器的内部参数无关。

2. 调零电路
因为运算扩展器制作工艺等原因，当运算扩展器输入端短路，为零输入时，输出端并不为零。为了处理这一问题，在规划集成运算扩展器时专门留有外接调零电路的端口，只需接入调零电路，就能够使输出端调为零了。
常见的调零电路如图18-45 所示。

在图18-45 (a) 中，电位器RP1接在内部输入差动扩展级集电极，用改动集电极电压差的方法调整零点;也能够在集成运算扩展器的输入端接上电位器RP2 ，让偏流流过RP2 ，有意形成两输入偏流不平衡，以此来完成调零。

关于有些低漂移和输入电流很小的运算扩展器飞可依据偏零点的极性在输入扩展级的集电极井上一个高阻值电位器，使集电极电阻不平衡，而改动输入级的电位差，使输出为零，如图18-45 (b) 所示。

假如一个集成运算扩展器的输入失调电压U10过大，乃至无法调零，能够选用辅佐调零电路，如图18-46 所示。

辅佐调零电路选用引人电流协助平衡，在图18-46 (a) 所示电路中由反相输入端引进电流，在图18-46 ( b) 所示电路中由同相输入端引进电流。这种辅佐引人电流调零电路的长处是电路结构简略，适应性较广;缺陷是将使电位器发生的温漂、噪声及电源动摇引进运算扩展器，使有些目标下降。

3.防堵塞电路
假如在运算扩展器的反相输入端参加过大的信号或有较大的搅扰，扩展器往往不能正常作业，会呈现信号加不进去或输出间歇等现象。这时有必要断电后从头加电或把信号去掉一段时间才干康复正常。这种现象叫堵塞，又名闭锁。这多是因为输入级的三极管饱满、反相输入端和输出端失掉相位相反的性质，电路变成正反应而形成的。假如电路中的某一大电容被大信号充电后没有放电回路或共模输入电压超越规定值，也会呈现堵塞现象。

为了避免堵塞，首先要避免输入级三极管饱满，这时能够采纳三极管主动断开强信号或用二极管进行钳位的方法加以处理，详细的电路如图18-47 所示。

4.消振电路
运算扩展器是一个增益很高的器材，运用中参加深负反应，才会使扩展器获得较好的闭环特性。但负反应电路往往又给较高频率信号带来相移，当这种相移满意180°时，将使负反应变成正反应，然后发生寄生自激振荡，使运算扩展器无法正常作业。在低频端，自激振荡的发生多是由公共电源耦合形成的，这能够用加强退捆的方法来处理。高频端的自激振荡则应选用相位补偿法来消除。

集成运算扩展器的相位补偿，能够经过在补偿引出线、输入端引出线和输出端引出线间外接恰当的RC 网络来完成。主要有以下几种电路:
(1)相位滞后补偿电路
相位滞后补偿电路如图18-48 所示。其间CB为补偿电容，它能够使电路增益的附加相移增大，适合于对频带要求不高的场合。

(2) 相位导前补偿电路
相位导前补偿电路如图18-49 所示。CB为补偿电容，它能够使电路增益的附加相移减小。这种方法能够使频带增宽，但只在Rf/Rr值较大时才用。
(3)归纳补偿电路
图18-50 所示电路为8FCI 集成运算扩展器的归纳补偿电路。输入电路中的R2 、C2为外接相位滞后的补偿元件;补偿引出线上的C1和内部电阻组成相位导前补偿电路。这种归纳补偿电路的增益为40dB ，其带宽可达20MHz 。

5. 进步输入阻抗电路
用在微电流扩展或信号内阻较大情况下的扩展电路，都需求具有很高的输入阻抗，有时乃至到达1 X 10 12Ω，以上。要想进步输入阻抗，最直接
的方法便是选用场效应管组成输入级并加在扩展器之前，如图18-51 所示。

图中R3 用来安稳VT2 静态作业点， R1、R2 和RP1用来获得前置扩展级输出电压的平衡。

6. 进步负载才能电路
一般通用型集成运算扩展器的负载才能较弱，
它的答应功耗仅为几十毫瓦，最大输出电流也只要十毫安。所以，当负载需求较大的电压或电流时，就需求有在它的输出端附加带扩展功用的电路。

(1)扩展输出电流电路
图18-52 所示电路是一个使用互补推挽输出的方法来扩展电流的电路。当Ui=0 时，Uo = 0 ，有电流流过Rb 、VD1 、VD2 和VT1、VT2 的基极回路，供应VT1、VT2偏流，使其作业在甲乙类扩展状况，以减少交越失真。这个电路的缺陷是它不能进步电压改变规模。

(2) 扩展电流和电压改变规模的电路
能一起扩展电流和电压改变规模的电路如图18-53 所示。图中VT 1 、VT2 接在运算扩展电路的电源输入端，一方面能够起到降压的效果，另一方面用于共基极扩展，能够将运算扩展器输出电流经VT1 、VT2的集电极输出去椎动互补推挽输出级。因为VT 1 、VT2的发射极别离接在±30V 的电源上，所以在负载RL两头的电压改变规模将挨近±30V 。与此一起，输出电流的改变也能够得到扩展，因而这种电路能够输出较大的功率。