第4章 集成运算放大器的应用ppt课件.ppt

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1、4.1信号运算电路4.2信号测量电路4.3信号处理电路4.4信号产生电路4.5集成串联型稳压电路第4章集成运算放大器的应用14.1.1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。电路结构：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样放大倍数与运放本身无关，只与反馈系数即外部元件有关。4.1信号运算电路2i1=i21）放大倍数虚短路虚断路1.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。电压并联负反馈uo_++R2R1RPuii1i2总电流反馈电流净输入电流32）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

2、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。4电位为0，虚地输出电阻小；共模电压为0；“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，输入电阻也不大。5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，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。接近恒压源。3）由于并联负反馈的作用，输入电阻小，因此从信号源取的电流较大。对信号源要求

3、较高。5）在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。4）输入和输出反相。62.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。虚短路虚断路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。虚断路udiuf7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。4）输入与输出同相，放大倍数大于等于1。8_++uiuo此电路是电压串联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分立元件的射极输出器相同

4、，但是电压跟随性能好。3.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。94.1.2加法和减法运算电路作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。类型：同相求和与反相求和。电路结构：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。101.反相求和运算R12_++R2R11ui2uoRPui1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。11i12iFi11R12_++R2R11ui2uoRPui1可用叠加法求虚地122.同相求和运算实际应用时可适

5、当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。_R1RF++ui1uoR21R22ui213先求u+与输出关系，则有：-R1RF++ui1uoR21R22ui2u+与ui1和ui2的关系如何？流入运放输入端的电流为0（虚断路）叠加法14-R1RF++ui1uoR21R22ui2R´左图也是同相求和运算电路，如何求同相输入端的电位？提示：1.虚断路：流入同相端的电流为0。2.节点电位法求u+。15_++R2R1R1ui2uoR2ui1解出：3.减法运算电路：双端输入差动放大器叠加法16_++R2R1R1ui2uoR2ui1差动放大器放大了两个信号的差，可实现减法运算。该

6、电路的特点是：由于采用双端差动输入，故具有高共模抑制比；但是由于有并联负反馈存在，故它的输入电阻不高。17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多输入信号18R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6虚短路虚断路虚断路由节点电压法19例设计一个加减运算电路，RF=240k，使uo=10ui1+8ui2-20ui3解:(1)画电路。系数为负的信号从反相端输入，系数为正的信号从同相端输入。-R3RF++ui1uoR2R1ui2R4ui320(2)求各电阻值。-R3RF++ui1u

7、oR2R1ui2R4ui3uo=10ui1+8ui2-20ui3用节点电压法21优点：元件少，成本低。缺点：要求R1//R2//R5=R3//R4//R6。阻值的调整计算不方便。单运放的加减运算电路改进：采用双运放电路。224.双运放的加减运算电路-RF1++ui1uo1R1ui2R2R3-RF2++uoR4ui3R5R623例A/D变换器要求其输入电压的幅度为0~+5V，现有信号变化范围为-5V~+5V。试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为0~+5V。+5V-5V+5V+2.5V电平抬高电路A/D计算机uiuo