集成运算放大器的非线性应用—限幅电路

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1、天津职业技术师范学院函授部毕业设计任务书设计课题：集成运算放大器的非线性应用—限幅电路设计人：专业：机电技术教育学制：三年函授站：广东省轻工技校１７目录1、前言--------------------------------------------------------12、一般限幅电路----------------------------------------------23、高输入阻抗限幅电路--------------------------------------84、高精度限幅电

2、路------------------------------------------105、输出能带载限幅电路-------------------------------------126、电路板制作图--------------------------------------------147、材料名细表-----------------------------------------------158、实验报告---------------------------------------

3、----------169、总结------------------------------------------------------20１７前言运算放大器原先是电子模拟计算机的一种基本部件，它本质上是一种高增益放大器，在外部反馈网络的配合下，它的输出与输入电压（或电流）之间可以灵活地实现各种特定的函数关系，因而具有不同信号进行组合、运算和处理等功能。集成运算放大器的出现，使电路设计人员从此摆脱了制作一般放大器所必需从电路设计、元件选配直到组装调整的繁重负担，现在集成运算放大器已经作为一种

4、商品可供设计人员直接选用了，如今运算放大器的应用遍及自动控制、自动测量、计算技术、电信和无线电等几乎一切领域。集成运算放大器主要有三种：反相运算放大器、同相运算放大器、差动运算放大器。在集成运算放大器的各种应用情况分别为：信号运算电路、信号处理电路、信号发生电路、信号变换电路、测量电路、有源校正电路和调节器。限幅电路正是集成运算放大器在信号处理电路中的非线性应用。限幅电路可分为四种：基本限幅电路、高精度限幅电路、高输入阻抗限幅电路、输出能带载限幅电路。在此只介绍四种限幅电路的特点、输入与输出的关

5、系、电路的计算，四种电路的电路板的设计，元件的选用、电路板的制作、并对电路进行调试，用实验来证明限幅电路的特点、输入与输出的关系，绘出限幅电路的输入与输出的曲线图。１７基本限幅电路—普通二极管限幅电路一、限幅电路——当输入信号进入限幅区后，输出信号不再跟随输入信号变化，而保持在某个固定值上。二、普通二极管限幅电路1、普通二极管限幅电路的组成把二极管和电阻分压器组合起来，并接在运算放大器的反馈回路中，就组成了普通的二极管双向限幅器。2、电路原理图3、电路原理的分析（1）当输入信号较小时，二极管D1

6、和D2被外接电源封锁，处于截止态，电路可简化为（a）图这时电路进行反相比例运算，闭环增益为１７（2）随着输入信号正向增大，输出电压变得愈来愈负，当U1下降到-UD1时，D1导通，D2截止，简化电路图为(b)D1刚导通时的输出电压为则输入—输出特性斜率为又因为RF>>R2所以１７（3）当输入信号愈来愈负，将使D2导通，D1截止，电路可简化为(c)D2开始导通时的输出电压为则输入—输出特性斜率为又因为RF>>R4所以１７（4）输入—输出特性（5）电路的特点优点：限幅电压调节方便，二极管的极间电容较小

7、，工作频率高。缺点：限幅电压受环境温度的影响较大，二极管处于反向偏置状态时它的漏电流将影响闭环增益。基本限幅电路—双向稳压管限幅电路1、电路原理图１７2、原理分析：当输出电压Usc末达到Dw的稳定电压Ew时，应用电路处于反相比例运算状态，当Usc达到Ew时，Dw投入工作将输出电压限幅，则限幅电压为：Eg=EwKF=Ed=-Ew3、限幅特性斜率DW的动态电阻为rw，则限幅区特性斜率为：4、限幅特性曲线图5、电路的特点优点：电路简单，限幅区的特性平坦的缺点：放大区斜率受稳压管漏电流的影响，反向击穿特

8、性不陡直，限幅电压不准，正负限幅电压不对称，限幅电压调节不便。１７高阻抗限幅电路1、电路原理图2、反馈电阻：RF=RF1+RF2+RF1·RF2/RF33、闭环增益：4、限幅电压：5、限幅斜率：１７6、电路特点：利用T型网络的三个小电阻可获得很大的反馈电阻，从而提高较高的增益幅值。又可避免采用高值电阻。１７高性能限幅电路要使限幅电路的工作特性斜率比较陡直的线段上，并在限幅电压的极性变化时，工作电流方向保持不变，无凝能提高限幅的精度和改善对称性，将稳压管桥式电路并接在运算放在器的反馈电路中就能达到