电路与模拟电子技术ppt 第9章 集成运算放大器的应用课件.ppt

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1、第9章集成运算放大器的应用理想集成运算放大器的主要参数①开环差模电压增益=∞；②开环差模输入电阻=∞；③开环输出电阻；④共模抑制比=∞；⑤转换速率=∞。9.1理想集成运算放大器理想运放的符号图运放的传输特性9.1.2理想运放工作在线性区时的特点理想运放工作区：线性区和非线性区输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放　　大关系，即+Aod理想运放工作在线性区特点：1.理想运放的差模输入电压等于零即——“虚短”2.理想运放的输入电流等于零由于rid=∞，两个输入端均没有电流，即——“虚断”9.1.3理想运放工作在非线性

2、区时的特点+UOMuOu+-u-O-UOM理想特性图9.1.3集成运放的电压传输特性理想运放工作在非线性区特点：当uP>uN时，uO=+UOM当uP

3、iF反相输入端“虚地”，电路的输入电阻为Rif=R11.反相比例运算电路引入深度电压并联负反馈，电路的输出电阻为R0f=09.2.1比例运算电路2.同相比例运算电路由于该电路为电压串联负反馈，所以输入电阻很高。Rif=Ri(1+AodF)由于“虚短”，uN=uP=ui由于“虚断”，iI=iF电压跟随器Auf=1u0=uI计算方法小结1.列出关键结点的电流方程，如N点和P点。2.根据虚短(地)、虚断的原则，进行整理。解由图可知，A1构成同相比例电路，A2构成反相比例电路。【例9.2.1】电路如图所示，已知U0=-33U

4、i，其余参数如图中所示，R3和R6为平衡电阻，试求R5的阻值。9.2.2加减运算电路实现多个输入信号按各自不同的比例求和或求差的电路统称加减运算电路。1、加法电路图9.2.5反相加法电路当R1=R2=R3=R时，同样，当多个输入信号同时作用于集成运放的同相输入端时，就构成了同相加法电路。2、减法电路图9.2.6单运放减法运算电路电路实现了对输入差模信号的比例运算。（1）单运放减法电路图9.2.7双运放减法运算电路电路同样实现差分运算。（2）双运放减法电路运放A1：反相比例运放A2：反相加法当R1=R2、R3=R4=R

5、时，有：改进电路图：高输入电阻差分比例运算电路若R1=RF2，R3=RF1例9.2.2黑板上讲9.2.3积分和微分运算电路1、积分电路图9.2.9基本积分电路由于“虚地”，u-=0，故uO=-uC由于“虚断”，iR=iC，故uI=iRR1=iCR1得：τ=R1Cf——积分时间常数积分电路的输入、输出波形(一)输入电压为阶跃信号t0t1tuIOtuOOUI当t≤t0时，uI=0，uO=0；当t0t1时，uI=0，uo保持t=t1时的输出电压值不变。即输出电压随时间而向负方向直线增长

6、。(二)输入电压为正弦波tuOO可见，输出电压的相位比输入电压的相位领先90。因此，此时积分电路的作用是移相。tuIOUm注意：为防止低频信号增益过大，常在电容上并联电阻2、微分电路图9.2.10基本微分电路由于“虚断”，i-=0，故iC=iR由于“虚地”，u+=u-=0可见，输出电压正比于输入电压对时间的微分。实现波形变换，如将方波变成双向尖顶波。微分电路的作用：微分电路的作用有移相功能。9.2.3对数和反对数电路1、对数运算电路图9.2.13对数运算电路由二极管方程知当uDUT时，或：利用“虚地”原理，

7、可得：用三极管代替二极管可获得较大的工作范围。采用二极管和三极管的对数运算电路根据“虚地”和“虚断”特点，可得：可见，输出电压正比于输入电压的指数值。2、反对数（指数）运算电路9.2.5乘法和除法运算电路1、乘法运算电路图9.2.15乘法运算的电路组成框图乘法器符号：2、除法运算电路图9.2.15乘法运算的电路组成框图根据“虚地”和“虚断”特点，可得：即：习题9.19.29.49.79.8重点：利用正反馈构成正弦波振荡电路的振荡条件，以及RC正弦波振荡电路的组成及工作原理。9.3正弦波振荡电路正弦波振荡电路是在没有外

8、输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。要使电路维持振荡正弦波振荡电路的方框图正弦波振荡电路的平衡条件电路的起振条件9.3.1.1正弦波振荡电路的振荡条件——幅度平衡条件——相位平衡条件9.3.1.2正弦波振荡电路的组成和分类组成：放大电路：集成运放选频网络：确定电路的振荡频率正反馈网络：引入正反馈,使输入信号等于反馈信号