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运算放大器设计应用及经典问答 关键字： 运算放大器 目录：

一、运算放大器设计应用经典问答集粹

二、四类运算放大器的技术发展趋势及其应用热点 一、运算放大器设计应用经典问答集粹 1.用运算放大器做正弦波振荡有哪些经典电路 问：

用运算放大器做正弦波振荡器在学校时老师就教过，应该是一个常用的电路。现在我做了几款，实际效果都不理想。哪位做过，可否透露些经验或成功的电路？ 答：

(1)用以下方法改进波形质量：

选用高品质的电容；对运放的电源进行去耦设计；对震荡器的输出信号进行滤波处理。 (2)我曾经在铃流源电路中用到一种带有AGC电路的文氏电桥振荡器，用来产生25Hz的正弦波，如图所示。图中使用二极管限幅代替非线性反馈元件，二极管通过对输出电压形成一个软限幅来降低失真。文氏电桥或低失真的特性要求有个辅助电路来调节增益，辅助电路包括从在反馈环路内插入的一个非线性元件，到由外部元件构成的自动增益控制（ AGC）回路。通过 D1对正弦波的负半周取样，且所取样存于 C1中，选择 R1和 R2，必须使 Q1的偏置定在中心处，使得输出电压为期望值时，（RG+RQ1）=RF/2。当输出电压升高时， Q1增大电阻，从而使增益降低。在上图所示的振荡器中，给运算放大器的正输入端施加 0.833V电源，使输出的静态电压处在中心位置处(Vcc/2=2.5V），这里Q1多数用的是小信号的 MOSFET 2N7000（N沟道，60V，7.5欧），D1则选用 1N4148。以上供你参考。 (3)

为克服 RC移相振荡器的缺点，常采用RC串并联电路作为选频反馈网络的正弦振荡电路，也称为文氏电桥振荡电路，如图 Z0820所示。它由两级共射电路构成的同相放大器和 RC串并联反馈网络组成。由于φA= 0，这就要求 RC串并联反馈网络对某一频率的相移φF＝2nπ，才能满足振荡的相位平衡条件。下面分析RC串并联网络的选频特性，再介绍其它有关元件的作用。

图 Z0820中 RC串并联网络在低、高频时的等效电路如图Z0821所示。这是因为在频率比较低的情况下，（1/ωC）>R，而频率较高的情况下，则（1/ωC）

为调节频率方便，通常取 R1 = R2 = R，C1 = C2 = C，如果令 ω0＝1/ RC，则上式简化为：

可见，RC串并联反馈网络的反馈系数是频率的函数。由式 GS0821可画出的幅频和相频特性，如图 Z0822所示。由图可以看出：

这就表明 RC串并联网络具有选频特性。因此图 Z0820电路满足振荡的相位平衡条件。如果同时满足振荡的幅度平衡条件，就可产生自激振荡。振荡频率为：

一般两级阻容耦合放大器的电压增益 Au远大于3，如果利用晶体管的非线性兼作稳幅环节，放大器件的工作范围将超出线性区，使振荡波形产生严重失真。为了改善振荡波形，实用电路中常引进负反馈作稳幅环节。

图 Z0820中电阻 Rf和 Re引入电压串联深度负反馈。这不仅使波形改善、稳定性提高，还使电路的输入电阻增加和输出电阻减小，同时减小了放大电路对选频网络的影响，增强了振荡电路的负载能力。通常 Rf用负温度系数的热敏电阻（ Rt）代替，能自动稳定增益。假如某原因使振荡输出 Uo增大， Rf上的电流增大而温度升高，阻值 Rf减小，使负反馈增强，放大器的增益下降，从而起到稳幅的作用。

从图 Z0820可以看出， RC串并联网络和 Rf、Re，正好组成四臂电桥，放大电路输入端和输出端分别接到电桥的两对角线上，因此称为文氏电桥振荡器。目前广泛采用集成运算放大器代替图 Z0820中的两级放大电路来构成 RC桥式振荡器。图 Z0823是它的基本电路。文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。