学习任务集成运算放大器及其应用教案.ppt

滞回比较器分析 当输入电压ui从零逐渐增大且ui≤UT时，uo=Uom+，UT称为上限阀值电平，也称为上触发电平。 UT=R1UREF/(R1+R2)+R2/(R1+R2)Uom+……(4-6) 当输入电压ui≥UT时，uo=Uom-，触发电平UT 、称为下限阀值电平，也称为下触发电平。 UT 、=R1UREF/(R1+R2)+R2/(R1+R2)Uom-……(4-7) 当ui逐渐减小，且ui= UT 、以前， uo=Uom- ，因此出现了如图4-14b图所示的滞回特性曲线。 回差电压?U=UT- UT 、=R2(Uom+ - Uom-)/(R1+R2)…(4-8) （3）窗口比较器 窗口比较器的电路如图4-15所示。电路由两个幅度比较器和四个二极管与三个电阻构成。设R1 =R2，则有UL==(UCC-2UVD)………………(4-9) 窗口比较器的电压传输特性如图4-16所示。当uiUH时，uO1为高电平，VD3导通；uo2为低电平，VD4截止，uO= uO1。 当uiUL时，uO2为高电平，VD4导通；uO1为低电平，VD3截止，uO= uO2。 当UHui UL时，uO1为低电平，uO2为低电平，VD3、VD4截止，uO为低电平。 高电平信号的电位水平高于某规定值UH的情况，相当比较电路正饱和输出。 低电平信号的电位水平低于某规定值UL的情况，相当比较电路负饱和输出。 该比较器有两个阈值，传输特性曲线呈窗口状，故称为窗口比较器。 单元四 加法运算放大电路 加法器分析（一） 在反相输入比例运算器的基础上，增加一个输入支路组成的电路如图4-17，这个电路可以完成ui1和ui2反相相加，因此称为反相加法器。在图中同相输入端所接电阻R′必须满足：R′=R1// R2//Rf。 加法器分析（二） 证明：根据基尔霍夫电流定律得：i1+i2=if+iN…………………………….① 由欧姆定律得：uo=-ifRf……………② 由“虚断”，“虚短”，“虚地”，欧姆定律得： uo=-（ui1/R1+ui2/R2）Rf…………(4-10) 若R1= R2=Rf，则： uo= ui1+ ui2...................................(4-11) 单元五 减法运算放大电路 1.利于反相信号求和实现减法运算 反相信号求和实现减法运算分析（一） 电路如图4-18所示，其中R1、R2为输入电阻；R3、R4为平衡电阻；Rf1、Rf2为反馈电阻，将输出信号的一部分反馈到输入端；两个运算放大器起放大作用；ui1、ui2为两个输入电压信号，uo为输出电压。 反相信号求和实现减法运算分析（二） 证明： 如图可知，电路由两级运算放大器组成，前级为反相比例运算放大器，后级为反相加法器。 令Rf1=R1,则uo1=-ui1，根据反相加法器得特性可以推导出： Uo=-Rf2(uo1+ui2)/R2=Rf2 (ui1-ui2) )/R2 如果R2=Rf2，则Uo= ui1-ui2.....（4-12） 例题 例题4-1 在图4-18电路中，已知ui1=8V， ui2=5V，Rf1=R1= R2=Rf2=18KΩ，求Uo=？ 解：图4-18是反相求和减法运算电路。 因此，Uo= ui1-ui2=8V-5V=3V。 2.利用差动放大电路实现减法运算 图4-19利用差动放大电路实现减法运算电路 利用差动放大电路实现减法运算电路分析 证明： 当ui1单独作用时,Uo1=-Rfui1/R1……………① 当ui2单独作用时, Uo2=(1+Rf/R1)R3 ui2/(R2+R3)………② 根据叠加定理得: Uo= Uo1+ Uo2 =(1+Rf/R1)R3 ui2/(R2+R3) =-Rfui1/R1 …③ 当R1=R2=R3=Rf时，③式为:Uo= ui2-ui1…（4-13） 例题 例题4-2 在图4-19中，已知ui1=4V， ui2=6V，R1=R2=R3=Rf=12KΩ，求Uo=？ 解：由式4-13得: Uo= ui2-ui1=6-4=2V。 汽车上用到的集成运放有加法器、减法器等线性集成运算放大电路；也有比较器、振荡器等非线性集成运算放大电路；在线性应用中用叠加定理进行推理和证明，在非线性应用中则不能用叠加定理。 【问题解决】 项目4.3 集成运算放大器在汽车上的应用 汽车上哪些地方用到集成运算放大器？分析这些电路的工作原理，为学习《汽车电器》打下基础。 【问题导入】 单元一 进气压力传感器电路 概述 在汽车电控燃油喷射发动机中，压阻式进气压力测量电路，用来测量进气量的进气压力。测量电