@备战秋招（一）
**背景：**从信号的输入输出端口看，运算放大器可以看作一个三端口器件。理想运算放大器具有如下特性：输入阻抗无限大、输出阻抗为零、偏移电压为零、带宽无限、共模抑制比和开环增益均无限大。
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理想运算放大器
同相放大器
定义：运算放大器的同相输入端加输入信号，反向输入端加来自输出的负反馈信号。同相放大器是提供正电压增益的运算放大器电路。
特点：采用负反馈稳定总电压增益（放大倍数与输入信号没有关系）。这种放大器的负反馈还可以增加输入阻抗，减小输出阻抗。输入电阻趋于无穷，输出电阻趋于0.。
Vout=V1（R1+Rf）/R1
放大倍数Av=Vout/V1=1+Rf/R1
应用：电压跟随器（高输入阻抗，作过渡放大器或缓冲放大器，将一个电路与另一个电路隔离）
Rf——>0或R1趋近无穷，则为电压跟随器或单位增益放大电路。Vo=Vi
反向比例运算放大器
定义：信号电压通过电阻 R1加至运放的反相输入端， 输出电
压 Uo 通过反馈电阻 R2反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。 反相比例放大器对输入信号放大的同时又反转其极性
特点：
- 运放两个输入端电压相等并等于 0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
- 当输出端不加电源电压时，正相输入端（+)和反相输入端（-)被认为施加了相同的电压，vN= vP，而 vP=0，反相端 N没有真正接地，故称虚地点。
- 电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为 R1，输出电阻近似为零。
Uo/Ui= (-I2xR2) / (I1xR1) =- R2/R1
应用：
- 积分器（电阻R2换成C）
- 微分器（电阻R1换成C）
- 加法器（R 1=R2）
反相比例放大器
减法运算放大器
定义：
放大器负端输入信号，vo=–(R2/R1)v1
放大器同相端输入信号，vo=-(1+R2/R1)R4/(R3+R4）v2
所以v0=–(R2/R1)v1+(1+R2/R1)R4/(R3+R4）v2
简化成
差动放大电路：
抑制两个输入端的共模信号，即v1=v2时，vo=0
因此R1/R2=R3/R4
因此差动放大运放电路
Vo=R2/R1(v2-v1)
差动放大器和单端放大器的优缺点比较：
- 差动放大器的偏置电路简单（一个尾电流源就可以搞定）
- 对环境和电源干扰的抗干扰能力强；电压摆幅 大；偏置电路简单；线性度好；
- 和单端电路相比，差分电路规模加倍，面积增加。但考虑差分电路的高性能特点，这一点不能所做 缺点。
应用：差分放大器，放大两个输入信号的差并抑制两个输入的共模信号。
电压比较器
定义：，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路。对两个输入电压的大小进行比较，并根据比较结构输出高、低两个电平。
特点：
- 比较器输出只有两个状态，因此，用作比较器的运放将工作在开环或正反馈的非线性状态。工作在线性工作区时特点是虚短；工作在非线性工作区时特点是跳变，虚断；
- 比较器则不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平；
- 电压比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。
应用：
在信号变换、检测和波形产生电路中有广泛应用。可作为模拟与数字电路之间的接口电路。