运放非线性课件.ppt

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1、模拟电子技术基础1.集成运放线性应用时的两个重要关系式1)因为A0d，电源电压为有限值，(输出电压V0为有限值)，所以V-与V+差别很小即，称为“虚短”。+»uu-+»uu-2).因为Rid，所以反相端和同相端的输入电流均为0，即，称为“虚断”。0I-=»+I0I-=»+I以上两关系式非常重要，在集成运放线性应用电路的分析中经常使用，应予牢记。第四章集成运算放大器应用电路1)反相比例运放电路即输出电压u0与ui反相比例系数为Rf+u0R1i+i1i-+uiifu+u-f1//RRR=¢-++f0f0f1i1RuRu0IR0uI-=-==-=Qi1f0uRRu-=ii)u0与ui的关系A

2、点为“虚地”点。Rf负反馈电阻输入端平衡电阻，减小漂移i)电路组成:2)同相器u0u0与ui同相，比例系数为f110RRRuu+×=-Qif110uRRRu=+×iuu=+i1f0uRR1u)(+=R1uiu-u+Rf-++3)电压跟随器即可得到电压跟随器，则u0=ui。u0与ui同相而且相等。(电压跟随作用)u0ui-++在同相器中令Rf=0,R1(开路)，4)差动器u0R1ui1R3ui2RfR2-++应用叠加原理，由电路可知：+uu=-１－+×=RRRuuf1fi＋+×RRRuf11o2++×=RRRuu323i=RR1f1＋×uo2+×RRRu323i()-RR1f1uiRR

3、Rf２1当取＝R３＝，时R=R1fuo2ui-1ui（）可见输出电压与两个输入电压之差有关4.2.5积分与微分电路1.积分电路Rui-++cuoiRicRuiiR=ic=Qc==而icducdtc-duodt=即RuiiR=ic=c-duodt两端积分有c-duodt=uiR∫∫dt=0u－Rc１uidt∫即输出是输入的积分２.微分电路R－uｏiR=Qc==而icducdtcduｉdt即输出是输入的微分Rui-++cuoiRic=R－uｏiR=c==icducdtcduｉdt=0u－Rcduｉdt例1.图中当Rf=10k，R1=1k，ui=0.1v时，求u0=？u0R1uiu-u+

4、Rf-++解：由图可知电路为同相器，所以代入各个数值后有：uo=（1+10）0.1=1.1vi1f0u)RR1(u+=u0例2.求u0与u1之u2间的关系式.解：对于多级运算放大器电路，可以采用逐级单独的分析计算，然后根据电路形式，把前级的输出作为后级的输入，再进行计算，得到V0与Vi之间的关式。u01A1R1u1R2A3R6R5R6R5u2R4R3u02-++-++-++A2A3为差动器A1为反相器A2为同相器由图可知：11201uRRu-=24302uRR1u)(+=)(0102560uuRRu-=将(1)、(2)代入(3)有)]()[(112243560uRRuRR1RRu--+=

5、])[(11224356uRRuRR1RR++=……(1)……(2)……(3)复习思考题：1.集成运放通常由____、____、____、____、四部分组成。2.集成运放线性应用时的两个重要关系式为_________,__________。3.理想运算放大器的输入电阻为_______(零；有限值；无限大），开环增益为________(有限值；无限大)。4.试述理想运算放大器的运用条件是什么?5.写出基本的反相器,同相器,差动器的输入与输出关系式?4.3模拟乘法器1.模拟乘法器的电路符号u0uxuYxYk2.uo与ux、uy的关系模拟乘法器的输出信号uo与两个输入信号ux、uy之间的关系

6、为:uo=Kuxuy其中K为比例系数3.模拟乘法器的应用目前已有性能良好的集成模拟乘法器,利用乘法器和运放器可以组成除法器、开方器、平方器，还可以组成函数发生器和调制解调器等等。u0ui１ui1xYk1)除法器R1Rf-++R2iR1ifuz由电路可知:+=ui２R1uzRf0uz===KuxuyKui２uo所以uo即ui1+=R1Rf0Kui２uo－R1Rfui1Kui２表明输出电压为ｕi1和ui2相除2)平方器u0uixYkuo==KuxuyKuiui=Kui23)开方器u0uixYkR1Rf-++R2i1i2uzRui=R1uzRf-ui=R1Rf-uz=Kuo2ui=R1uzRf

7、-所以ui=R1Rf-uoK４.４有源滤波器滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电路.目前用运算放大器和电阻电容构成的有源滤波器得到了广泛应用.1.滤波器的分类滤波器一般可分为四种基本类形:1)低通滤波器2)高通滤波器fHAufAuo0ffLAuo0通带阻带Au阻带通带上截止频率下截止频率3)带通滤波器4)带阻滤波器fHAufAuo0ffLAuo0通带阻带Au阻带通带上截止频率下截止频率fL阻带下截止频率通带宽度