运算放大器的应用方式.ppt

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1、电子技术第五章运算放大器的应用模拟电路部分1§5.1运放的线性应用5.1.1运放工作在线性区时的特点5.1.2运放的线性应用§5.2运放的非线性应用5.2.1运放工作在非线性区时的特点5.2.2运放的非线性应用第五章运放的应用2uiuo+UOM-UOMAo越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。uiuo_++Ao例：若UOM=12V，Ao=106，则

2、ui

3、<12V时，运放处于线性区。线性放大区§5.1.1运放工作在线性区时的特点§5.1运放的线性应用3由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想

4、运放。理想运放的条件虚短路放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。虚开路运放工作在线性区的特点一、在分析信号运算电路时对运放的处理4二、分析运放组成的线性电路的出发点虚短路虚开路放大倍数与负载无关，可以分开分析。u+uo_++u–Ii信号的放大、运算有源滤波电路运放线性应用5一、比例运算电路作用：将信号按比例放大。类型：同相比例放大和反相比例放大。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。5.1.2运放的线性应用6i1=i2uo_++R2R1RPuii1i21.放大倍数虚短路虚开路

5、（一）反相比例运算电路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。虚开路72.电路的输入电阻ri=R1平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。RP=R1//R2uo_++R2R1RPuii1i2为保证一定的输入电阻，当放大倍数大时，需增大R2，而大电阻的精度差，因此，在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。84.共模电压电位为0，虚地输入电阻小、共模电压为0以及“虚地”是反相输入的特点。_++R2R1RPuii1i23.反馈方式电压并联负反馈输出电阻很小！9反相比例电路的特点：1.共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比要求低。2.由于电压负反馈的作用，输

6、出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此对输入电流有一定的要求。4.在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。10uo_++R2R1RPuiR4R3i1i2i4i3M例：求Au=?i1=i2虚短路虚开路虚开路11该放大电路，在放大倍数较大时，可避免使用大电阻。但R3的存在，削弱了负反馈。12（二）同相比例运算电路_++R2R1RPuiuou-=u+=ui反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。虚短路虚开路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。虚开路13同相比例电路的特点：3.共模输入电压为ui，因此对运放的共模抑制比要求高。1.由于电压

7、负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。2.由于串联负反馈的作用，输入电阻大。14_++uiuo此电路是电压并联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。（三）电压跟随器结构特点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。15二、加减运算电路作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。类型：同相求和和反相求和。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。16（一）反相求和运算R12_++R2R11ui2uoRPui

8、1实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。17i12iFi11R12_++R2R11ui2uoRPui1调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。18（二）同相求和运算实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。-R1RF++ui1uoR21R22ui219此电路如果以u+为输入，则输出为：-R1RF++ui1uoR21R22ui2u+与ui1和ui2的关系如何？注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。流入运放输入端的电流为0（虚开路）20-R1RF++ui1uoR21R22ui2R´左图也

9、是同相求和运算电路，如何求同相输入端的电位？提示：1.虚开路：流入同相端的电流为0。2.节点电位法求u+。21例1：单运放的加减运算电路实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6加减、比例运算电路的分析举例22R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6虚短路虚开路虚开路23_++R2R1R1ui2uoR2ui1解