电子技术基础 第2版 中国通信学会普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 姜桥 邢彦辰 第5章 集成运算放大器的应用新.pptVIP

5.3.2 桥式RC正弦波振荡电路 图5.3.1为由集成运放构成的桥式RC正弦波振荡电路。 图5.3.1 RC串并联网络振荡电路 R 1 R 2 C 1 C 2 Rf R ￠ . ￥ ＋ ＋ － ＋ uf － ＋ uo － 其中A为同相比例放大电路，它的选频环节是一个由R、C元件组成的串并联网络，Rf和R′支路引入一个负反馈。由图可见，串并联网络中的R1、C1和R2、C2及负反馈支路中的Rf和R′正好组成一个电桥的四个桥臂，因此这种电路又称为“文氏电桥振荡电路”。 桥式RC正弦波振荡器的优点是频率调整方便，且可调节范围大；频率和振幅稳定度较高；波形失真小；不需要电感，装置紧凑，价格低廉，重量轻。被广泛用作宽频带的音频振荡器。 5.3.2 桥式RC正弦波振荡电路 5.4 集成运放使用中的几个实际问题 1.合理选用集成运放型号 2.使用集成运放时应了解引脚的功能 3.消除自激振荡 4.电路的调零 5.集成运放的保护 小 结 1．模拟信号的运算是集成运放典型的应用领域，在分析各种运算电路时，基本方法是利用集成运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的两个特点，来推导出输入、输出之间的运算关系。 2．电压比较器的功能是将输入的模拟信号与已知参考电压进行比较，并用输出电压的高低电平（输出电压不同的两种状态）来表示比较结果，常用的比较器有：过零比较器、单限比较器、滞回比较器、双限比较器等。 3．桥式RC正弦波振荡器产生正弦波振荡的条件是： = 1，振荡频率为 。 4．集成运放应用很广，在选择时、应注意按需求合理选择。在使用和调试过程中，要注意避免损坏器件。 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 第5章 集成运算放大器的应用 5.1 模拟信号运算电路 集成运放通过少许的外围器件，就可以构成能够实现各种数学运算的电路。例如比例运算、加法运算、减法运算、积分运算、微分运算、乘法运算、乘方运算、对数运算、反对数运算等等。 5.1.1比例运算电路 根据输入信号接法的不同，比例运算电路有二种基本形式：反相比例运算电路和同相比例运算电路。 5.1.1 比例运算电路 反相比例运算电路 反相比例运算电路的基本形式如图5.1.1所示。 图5.1.1 反相比例运算电路 输入信号ui 经电阻R1加到集成运放的反相输入端，反馈支路由Rf 构成，将输出电压uo 反馈至反相输入端，同相输入端通过电阻R2接地。R2称为平衡电阻。通常选择R2的阻值为 R2＝R1 // Rf 5.1.1 比例运算电路 在图5.1.1中，由于“虚断”，故i+＝０，即R2上没有压降，则u+＝０。又因为“虚短”，可得 u-＝u+＝０ （5.1.1） 式（5.1.1）说明在反相比例运算电路中，集成运放的反相输入端与同相输入端两点的电位相等，且均等于零，如同该两点接地一样，这种现象称为“虚地”。“虚地”是反相比例运算电路的一个重要特点。 由图5.1.1，根据式（5.1.1），可得 由于i+＝i-＝０，所以，ii=if ，因此有 5.1.1 比例运算电路 求解上式，可得出反相比例运算电路的输出电压表达式为 (5.1.2) 闭环电压放大倍数（比例系数）为 (5.1.3) 因为反相输入端“虚地”，所以，电路的输入电阻为 Rif=R1 (5.1.4) 5.1.1 比例运算电路 2.同相比例运算电路 同相比例运算电路的基本形式如图5.1.2所示。 图5.1.2 同相比例运算电路 + 5.1.1 比例运算电路 由图5.1.2可得 由于“虚断”，i+＝i-＝０，所以ii=if ，因此有 （5.1.5） 5.1.1 比例运算电路 因为“虚短”，，代入式（5.1.5），求解得出 （5.1.6） 因为 ，所以 代入式（5.1.6）得出同相比例运算电路的输出电压 表达式为 (5.1.7) 5.1.1 比例运算电路 根据式（5.1.6），可得闭环电压放大倍数（比例系数）为 (5.1.8) 由式（5.1.8）可知，同相比例运算电路的电压放大倍数总是大于或等于１。当Rf＝０或R1→∞时，此时电压放大倍数为 5.1.1 比例运算电路 这时电路如图5.1.3所示。 可见，图5.1.3这种电路的输出电压与输入