【正文】 (640b) 減法運(yùn)算差動放大利用一個信號反相運(yùn)算,再與另一個信號求和可以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算?減法運(yùn)算也可以通過差動放大,(a)所示?從電路結(jié)構(gòu)可以看出,電路綜合了反相運(yùn)算和同相運(yùn)算?因?yàn)槭蔷€性電路故可用疊加原理? R2 R2 R2 R1 R1 R1 Ui1 + Ui1 + + Uo R3 U01 Uo2 Ui2 Ui2 R3 R4 R3 R4 R4 (a) (b) (c) 減法運(yùn)算差動放大器 如果Ui2=0,等效電路如圖(b),是一個反相放大器,因此有 如果Ui1=0,等效電路如圖(c)所示,是一個同相放大器,有 當(dāng)兩個輸入同時作用,總的輸出為 如果R2/R1= R4/R3,則有 (641) i u+ 5V Rs R3 R1 R2 + R4 電流放大器實(shí)際差動放大器的R3=R1,R4=R2,即R2//R1= R4//R3?差動放大器有較大的共模分量,要求選擇共模抑制比高的運(yùn)放,才能保證運(yùn)算精度??開關(guān)電源中用一個電阻Rs檢測電流?為避免檢測電阻損耗太大,通常從零點(diǎn)幾mV~數(shù)百mV?如果檢測電阻設(shè)計(jì)在地回路中,檢測電阻前后的地電位相差電流檢測的電壓值?為此可以將檢測電阻放在高端,?這樣電流放大一般采用差動放大器,只放大差模電流檢測信號?但應(yīng)當(dāng)注意,應(yīng)選擇CMR高的運(yùn)放,此外抑制共模信號與R2//R1= R4//R3匹配精度有關(guān)?如果是5V,電阻匹配誤差1%,即使沒有共模信號,輸出仍有50mV共模?如果價格允許,%公差電阻,也可以用1%電阻選配? 積分運(yùn)算?根據(jù)反相放大器的基本關(guān)系利用拉普拉斯算子s得到 (642)由拉氏反變換得到 (643)可見輸出與輸入成積分關(guān)系?如果輸入為階躍函數(shù),則 C R Ui Uo + R (a) uI uo Ui Ui t τ t (b) 積分電路和階躍輸入的輸出波形輸出成線性增長?如果用實(shí)際頻率代替復(fù)變量s,式(623)可以寫成 (644)可見,不管任何頻率,輸出與輸入相移除了反相運(yùn)算固有180176。相移外,還要滯后90176。?并隨著頻率增加輸出電壓反比下降?按照式(644)似乎在直流(ω=0)時,增益為無窮大?實(shí)際上運(yùn)放增益是有限的,由開環(huán)增益決定?實(shí)際運(yùn)放存在失調(diào)電流和失調(diào)電壓,在積分時間常數(shù)較大時會產(chǎn)生較大的積分誤差?積分電容的漏電流也造成積分誤差? 微分運(yùn)算,即為微分運(yùn)算,?同樣根據(jù)反相運(yùn)算的基本關(guān)系運(yùn)用拉普拉斯算子有 (645)式(645)拉氏反變換得到 R C Ui Uo + R (a) uI uo Ui t t (b) 微分電路和階躍響應(yīng) 可見,輸出于輸入成微分關(guān)系??一般信號源總有一些內(nèi)阻,在t=0時,輸出電壓為電源電壓限幅?隨著電容充電,輸出電壓逐漸衰減,最后趨于零?因此,微分電路輸出反映輸入信號的變化部分?在討論頻率特性的低頻響應(yīng)中也討論了微分電路,這里輸出相位超前輸入90176。? Venable校正網(wǎng)絡(luò)Venable提出三類補(bǔ)償放大器:Ⅰ類,Ⅱ類和Ⅲ類放大器?,?Ⅰ?Ⅱ類放大器是比例積分放大器(),通常稱為PI調(diào)節(jié)器?利用復(fù)變量s可以得到 經(jīng)化簡得到 (646a)一般C2C1,由式(646a)得到Ⅱ類放大器的傳遞函數(shù)為 C2 R2 C1 UI R1 Uo + R 20logG (a) (dB) Gm fz fp0 fp f (b) Venable Ⅱ類放大器和幅頻響應(yīng) (646b)式(646b)分母第一項(xiàng)提供一個原點(diǎn)極點(diǎn),第二項(xiàng)提供一個單極點(diǎn)。分母提供一個單零點(diǎn)?如果將復(fù)變量s用實(shí)際頻率表示,并令 (646c)式(645b)改寫為 (647)我們可以畫出Ⅱ類補(bǔ)償放大器的波特圖,?圖中Gm為中頻放大倍數(shù),由R2/R1決定?C2,C1保證開環(huán)直流增益,C2保證正高頻衰減?根據(jù)閉環(huán)要求確定零點(diǎn)和極點(diǎn)的位置,從而確定電路各元件參數(shù)?一般用于具有LC輸出濾波器,而濾波電容有ESR電路校正? C2 R2 C1 R3 C3 UI R1 Uo + R (a) 20logG (dB) f fz1,z2 fp0 fp1p2 (b) Venable Ⅲ類放大器和幅頻響應(yīng)Ⅲ型補(bǔ)償放大器也稱為PID調(diào)節(jié)器??其傳遞函數(shù)為 (648)可以看到,此傳遞函數(shù)具有（a） 一個原極點(diǎn),頻率為 (649)在此頻率R1的阻抗與電容(C1+C2)的阻抗相等且與其并聯(lián)?（b） 第一個零點(diǎn),在頻率 (650)在此頻率,R2的阻抗與電容C1的阻抗相等?（c） 第二個零點(diǎn),在頻率 (651)在此頻率,R1+R3的阻抗與電容C3的阻抗相等?（d） 第一個極點(diǎn),在頻率 (652)在此頻率,R2的阻抗與電容C2和C1串聯(lián)的阻抗相等?（e） 第二個極點(diǎn),在頻率