【正文】 不為理想所引起，若增益帶寬積 AvoF=∞，則 fFBW=∞,時(shí)域誤差為零。由于運(yùn)放帶寬和上升速率的有限性，其響應(yīng)速度是有限的，因而階躍輸入不會(huì)導(dǎo)致階躍輸出，這樣在時(shí)間域中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)誤差，即時(shí)域誤差。 2F B WF39。F39。 3）動(dòng)態(tài)誤差 （ 1）反相放大器的動(dòng)態(tài)誤差 ① 頻域誤差 反相放大器在交流工作條件下，輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，由于閉環(huán)帶寬的有限性將產(chǎn)生幅度誤差和相位誤差，這就是所謂的頻域誤差。//11)j()j(ZZZZZZFF???? ?? 結(jié)果說明： 運(yùn)放的開環(huán)增益、輸入輸出阻抗的非理想性使運(yùn)放的實(shí)際開環(huán)增益及電路的實(shí)際反饋系數(shù)減少，導(dǎo)致回路增益的下降，閉環(huán)增益產(chǎn)生誤差，因而產(chǎn)生運(yùn)算誤差。F????FAAA??FLovo39。39。osicie C M R R IRVVV ???osposicie ΔC M R R IRVVV ?????2）開環(huán)增益、輸入阻抗和輸出阻抗引入的誤差 （ 1）反相放大器開環(huán)增益、輸入阻抗和輸出阻抗引入的誤差 當(dāng)考慮開環(huán)增益、輸入阻抗和輸出阻抗的非理想性時(shí)的分析原理電路圖如圖， 圖 、輸入輸出阻抗引入的誤差分析 根據(jù)圖可以得到方程組 ???????????????????????????????pidFooovoLoidFofin)(ZZVVVZVVZVVVAZVZVVZVVZVV 解方程組得考慮開環(huán)增益、輸入阻抗、輸出阻抗時(shí)的閉環(huán)增益為 式中 )j()j(111voFF???????FAAAfFFZZA ??)1(//////1)j(idpFoLFLFvovo ZZZZZZZZZAAo?????? （ 2）同相放大器開環(huán)增益、輸入阻抗和輸出阻抗引入的誤差 圖 、輸入阻抗和輸出阻抗的等效電路。 39。osp39。osp39。bpfFfF39。osicinfFo C M R R1 IRRRRRIVVVRRV 令 輸出誤差電壓為 ???????? ????????? 2)()(C M R R39。bnfFFfp39。osic39。 圖 、失調(diào)及其漂移引入的誤差 解之得 ??????????????????inp39。 osFosfFinfFo )1( IRVRRVRRV ???????bI?輸出誤差電壓為 折算到輸入端的誤差電壓 考慮最壞的情況將失調(diào)與漂移分別考慮有 其中 ΔVos、 ΔIos分別是溫度、時(shí)間、正負(fù)電源的函數(shù)?；趯?shí)際等效模型的分析電路圖 。 ⑤ 在運(yùn)放具有單極點(diǎn)頻率特性時(shí)，對(duì)于相同的閉環(huán)增益 AF,同相放大器的閉環(huán)帶寬比反相放大器的閉環(huán)帶寬寬。 ④ 同相放大器的輸入端存在共模輸入電壓，因此輸入電壓不能超過運(yùn)放的最大共模輸入電壓 Vicm，并要求放大器要有較高的共模抑制比。 ② 同相輸入時(shí) ， 閉環(huán)增益總是大于或等于一；反相輸入時(shí) ， 閉環(huán)增益可大于一 ， 也可小于一 。 ② 幅度小于二極管正向壓降的微小信號(hào)的工作狀態(tài)。 圖 (c)中使 ∣ VD+E∣ ≤Vicm，可保證運(yùn)放的輸入共模電壓小于 Vicm。 圖 ，說明如下： 圖 (a)中使 ∣ VD+E∣ ≤Vicm，可保證運(yùn)放的輸入共模電壓小于 Vicm。這取決于所選的運(yùn)放器件本身。 當(dāng)發(fā)生堵塞時(shí)，若反饋回路電阻 RF又不夠大，反饋回路的電流就有可能將輸入級(jí)晶體管燒毀，甚至危害第二級(jí)晶體管。 其現(xiàn)象是：在有輸入信號(hào)的情況下，輸出沒有信號(hào)。 V+=V–=Vc 由于 Vc的存在，同相放大器存在共模電壓堵塞現(xiàn)象 ，這一點(diǎn)與反相放大器不同。 圖 基本同相放大器 同相放大器具有下列共同特點(diǎn)： ①各類同相放大器的閉環(huán)增益 AF(jω)和輸入阻抗具有相同的形式 一般 fFF 1)j( ZZA ???cFfcidcfFcfvopin //)////()//(//)j(1 ZZZZZZZZZZAZZ?????????? ??????????? ?|||)j(|,1)j()j(||,||| Fidvovofc ZZAFAZZ ?????? ??? 式中 ②流經(jīng)輸入回路的電流和流經(jīng)反饋回路的電流相同 。 fid ZZ ?Ff II ?0?? ?? VV2. 同相放大器 凡是輸入信號(hào)從運(yùn)算放大器同相輸入端輸入的運(yùn)算電路都稱之為同相放大器，它也是應(yīng)用電路中最基本的類型。 反相放大器的共同特點(diǎn)： ①各類反相放大器的閉環(huán)增益 AF和輸入阻抗 Zid的數(shù)學(xué)表達(dá)式具有相同的形式。 前置測(cè)量電路 基本電路 1. 反相放大器 基本反相放大器電路如圖 。第二章 信號(hào)調(diào)理電路 信號(hào)調(diào)理電路是測(cè)控系統(tǒng)及新型傳感器的重要組成部分，其功能是將傳感器輸出的信號(hào)變換成易于被后續(xù)單元處理的信號(hào)。 信號(hào)調(diào)理電路依據(jù)所采用傳感器的類型而形式多樣，完整的調(diào)理電路由具有各種功能的基本單元電路組合構(gòu)成。 ① Zf、 ZF、 Zp均為電阻，則電路為反相比例運(yùn)算放大器； ② Zf為電阻， ZF為電容，則電路為積分器； 圖 ③ Zf為電容， ZF為電阻，則電路為微分器； ④若用復(fù)雜組容網(wǎng)絡(luò)代替輸入回路元件或輸出回路元件，則電路為有源濾波器和有源校正電路。 fFF ZZA ?? ②輸入回路電流 If將全部流經(jīng)反饋回路，故有 ③反相端和同相端電壓相等，且總等于零 這就是反相放大器所特有的“虛地”現(xiàn)象。 1）基本同相放大器 圖 ，與反相放大器一樣，外部元件可以是電阻元件、電抗元件甚至是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。 If=IF )//)(j()j()]//)(j()j([ cidv0cidv0Pin ZZFAZZFAZZ ???? ???fFf)j(ZZZF??? ③ 反相端和同相端電壓相等，且總等于共模電壓 Vc。 2） 同相放大器的堵塞現(xiàn)象及其預(yù)防 同相放大器的共同特點(diǎn)之一是運(yùn)放的同相端和反相端加有共模電壓 Vc，一旦 Vc＞ Vicm，就會(huì)發(fā)生堵塞。這時(shí)，即使將輸入信號(hào)撤除，該狀態(tài)也不會(huì)立即恢復(fù)正常。避免發(fā)生堵塞現(xiàn)象的措施有： （ 1）選用共模輸入電壓范圍大的運(yùn)算放大器，即大 Vicm。 （ 2）在放大器輸入端加箝位電路，確保輸入共模電壓不超過放大器的最大共模輸入電壓 Vicm。 圖 (b)中使 ∣ VDW∣ ≤Vicm，可保證運(yùn)放的輸入共模電壓小于 Vicm。 (a) (b) (c) (d) 圖 預(yù)防堵塞的輸入箝位電路 圖 (d)適用于 ① 大信號(hào)脈沖工作狀態(tài)，當(dāng)輸入脈沖前沿陡度超過放大器的上升速率 SR時(shí)，電路直接通過二極管實(shí)現(xiàn)輸入箝位。 3）同相與反相放大器的比較 ① 同相輸入時(shí)，輸出與輸入同相；反相輸入時(shí)，輸出與輸入反相。 ③ 同相放大器的輸入電阻很高 ， 遠(yuǎn)大于反相放大器的輸入電阻 。而反相放大器不存在這一問題。 3. 基本放大器的誤差分析 1）失調(diào)及漂移引入的誤差 （ 1）反相放大器的失調(diào)及漂移引入的誤差 該項(xiàng)誤差由輸入失調(diào)電壓 Vos、平均偏置電流 Ib、輸入失調(diào)電流 Ios及其它們的漂移引入。 圖 反相放大器失調(diào)及漂移的誤差分析 根據(jù)實(shí)際運(yùn)放的等效模型并對(duì)反相輸入點(diǎn)應(yīng)用 KCL得： 若取補(bǔ)償電阻 Fopbposbnfpbposin .RVRIVIRRIVV ???????????Ffp // RRR ?可得 結(jié)果說明設(shè)置補(bǔ)償電阻后可消除由平均偏置電流及其漂移的 誤差影響，這也就是反相放大器要在同相輸入端設(shè)置補(bǔ)償電阻的原因。 osFosfFoe )1( IRVRRV ?????osfosFFoeie )||11( IRVAAVV ???????osfosFosfosFie )||11()||11( IRVAIRVAV ????????? （ 2）同相放大器 共模抑制比、失調(diào)及其漂移引入的誤差 依據(jù)運(yùn)算放大器的實(shí)際等效模型，可得圖 。bp39。bnFofC MR RVRIVVVIRVVRV????????????????????? ?? 39。bp39。ospfFfF39。osicinFoIRRRRRIRRRRRVVVAV?????? ???? 39。osicFinFo C M R R IRVVAVAV)C M R R( 39。osicFoe IRVVAV ???fFfFp RRRRR??折算到輸入端為 由于失調(diào)是可以調(diào)零的，因此考慮 CMRR及失調(diào)漂移時(shí)的誤差電壓 顯然電壓跟隨器組態(tài)時(shí)若 Rp=0，要求RF=0，這對(duì)減小定態(tài)誤差是有利的，但不利于堵塞時(shí)的輸入級(jí)保護(hù)。osp39。 )(11)j(FfFfpid ZZZZZZFF???????圖 、輸入阻抗和輸出阻抗 的等效電路 由圖 ? ??????????????????????????????????????cidpinLoFooovoFcfidoZVZVVZVVZVZVVZVVVAZVVZVZVZVV解之得 其中 )j()j(111)j()j(39。voF39。vo//1)j()j(ZZZAA?? ??? ?? ?cpfFpid39。 顯然 Avo越大，輸入阻抗越大，輸出阻抗越小，誤差越小。 反相放大器的頻率特性 2F B WFF)(1||)(ffAA???)(tgπ)ω(F B W1F ff???? 當(dāng) f≤fFBW時(shí)，反相放大器的幅度絕對(duì)誤差為 相位絕對(duì)誤差為 ||)()( F39。F AAfA ??? ?)1)(11(2F B WF ???ffA?????? ??????????? ?6F B W4F B W2F B WF )(642531)(4231)(21||ffffffA)(tgπ)()(F B W1FFffΦfΦ ??????