淺談CMOS運算放大器的典型應用

來源：羅姆半導體社區(qū)

我們知道被動元件比主動元件有更好的漂移特性，如果放大器的增益取決于被動元件的話，普通放大器溫漂問題不就解決了嗎？這個方法首先需要制造一個增益比實際應用所需增益要大的放大器，然后將部分的輸出信號反饋到輸入端，使得電路（包括放大器和反饋元件）增益取決于反饋回路而不是放大器本身。這樣，電路增益也就取決于被動的反饋元件而不是主動的放大器，這叫做負反饋，是現(xiàn)代運算放大器的工作原理。

電壓跟隨器

電壓跟隨器是共集電極電路，信號從基極輸入，射極輸出，故又稱射極輸出器?；鶚O電壓與集電極電壓相位相同，即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點是：高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1，所以叫做電壓跟隨器。

電壓跟隨器在一定程度上可以避免由于輸出阻抗較高，而下一級輸入阻抗較小時產(chǎn)生的信號損耗，起到承上啟下的作用。因為，電壓放大器的輸入阻抗一般比較高，通常在幾千歐到幾十千歐，如果后級的輸入阻抗比較小，那么信號就會有相當?shù)牟糠謸p耗在前級的輸出電阻中。在這個時候，就需要電壓跟隨器進行緩沖。起到承上啟下的作用。電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗，可以大幅度減小輸入電容的大小，為應用高品質的電容提供保證。

窗口比較器

“窗口比較器”又叫“雙限比較器”,是指在輸入信號的上升沿和下降沿翻轉電壓不同的比較器,兩個電壓之間的值為窗口寬度。

只有當輸入電壓ui大于u2和小于u1時，A1和A2都輸出高電回平，所以uo輸出高電平。

ui大于u1時自然也大于u2（因為u1>u2），此時A1雖然輸出高電平，但是阿A2輸出低電平，輸出電壓uo經(jīng)A2輸出端的二極管箝位，輸出為低電平。

如果ui小于u2時自然也小于u1，此時A1雖然輸出高電平，但是A2輸出低電平，輸出電壓uo經(jīng)A2輸出端的二極管箝位，輸出為低電平。

施密特觸發(fā)器

標準施密特觸發(fā)器，當輸入電壓高于正向閾值電壓，輸出為低；當輸入電壓低于負向閾值電壓，輸出為高；當輸入在正負向閾值電壓之間，輸出不改變，也就是說輸出由高電準位翻轉為低電準位，或是由低電準位翻轉為高電準位時所對應的閾值電壓是不同的。只有當輸入電壓發(fā)生足夠的變化時，輸出才會變化，因此將這種元件命名為觸發(fā)器。這種雙閾值動作被稱為遲滯現(xiàn)象，表明施密特觸發(fā)器有記憶性。從本質上來說，施密特觸發(fā)器是一種雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。

審核編輯黃昊宇