集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線(xiàn)性或非線(xiàn)性元器件組成負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線(xiàn)性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。

　　基本運(yùn)算電路

　　（1）反相比例運(yùn)算電路

　　電路如圖1所示，對(duì)于理想運(yùn)放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

　　圖1 反相比例運(yùn)算電路

　　為了減小輸入偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2=R1||RF。

　?。?）同相比例運(yùn)算電路

　　圖2是同相比例運(yùn)算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

　　當(dāng)R1→∞時(shí)，uO=ui，即得到如圖3所示的電壓跟隨器。圖中R2=RF，用以減小漂移和起保護(hù)作用。一般RF取10KΩ，RF太小起不到保護(hù)作用，太大則影響跟隨性。

　　圖2 同相比例運(yùn)算電路

　　圖3 電壓跟隨器

　?。?）反相加法電路

　　圖4 反相加法運(yùn)算電路

　　（4） 減法運(yùn)算電路

　　對(duì)于圖5所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)R1=R2，R3=RF時(shí)，有如下關(guān)系式

　　圖5 減法運(yùn)算電路

　?。?）積分運(yùn)算電路

　　反相積分電路如圖6所示。在理想化條件下，輸出電壓uo等于

　　圖6 積分運(yùn)算電路

　　如果ui（t）是幅值為E的階躍電壓，并設(shè)uc（o）=0，則

　　即輸出電壓uo（t）隨時(shí)間增長(zhǎng)而線(xiàn)性下降。顯然時(shí)間常數(shù)R1C的數(shù)值大，達(dá)到給定的uo值所需的時(shí)間就長(zhǎng)。積分輸出電壓所能達(dá)到的最大值受集成運(yùn)放最大輸出范圍的限制。

　　在進(jìn)行積分運(yùn)算之前，首先應(yīng)對(duì)運(yùn)放調(diào)零。為了便于調(diào)節(jié)，將圖中K1閉合，通過(guò)電阻R2的負(fù)反饋?zhàn)饔脦椭鷮?shí)現(xiàn)調(diào)零。但在完成調(diào)零后，應(yīng)將K1打開(kāi)，以免因R2的接入造成積分誤差。K2的設(shè)置一方面為積分電容放電提供通路，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)積分電容初始電壓uc（o）=0。另一方面，可控制積分起始點(diǎn)，即在加入信號(hào)ui后，只要K2一打開(kāi)，電容就將被恒流充電，電路也就開(kāi)始進(jìn)行積分運(yùn)算。

　?。?）微分運(yùn)算電路

　　反相微分電路如圖7所示。在理想化條件下，輸出電壓uo等于

　　圖7 微分運(yùn)算電路

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　　集成運(yùn)算放大電路分析比例運(yùn)算

　　集成運(yùn)算放大電路公式