第1章1.2节集成运算放大器祥解.ppt

４) 相位补偿 集成运放在实际使用中遇到最棘手的问题就是自激。要消除自激,通常是破坏自激形成的相位条件，这就是相位补偿，如图所示。其中,图(a)是输入分布电容和反馈电阻过大（1MΩ）引起自激的补偿方法,图(b)中所接的RC为输入端补偿法，常用于高速集成运放。 ? 相位补偿 3.电源极性接错的保护 保护电路如图所示。（但要注意二极管的反向工作电压必须高于电源电压） 减法运算电路是指输出电压与多个输入电压的差值呈比例的电路，常用差动输入方式来实现。 四.差动放大器（减法运算电路） 如果取 Rf = R1 ，则 1.在图中，若 R1 = 100 kΩ，R2 = 50 kΩ， R3 = 20 kΩ，Rf = 10 kΩ，试写出电路输出电压的表达式，并求出平衡电阻R的值。 根据“虚断”概念， Ii = 0，有I1 + I2 + I3 = If ；又因为 N 为“虚地”点，则I1 = Ui1 / R1 ， I2 = Ui2 / R2 ， I3 = Ui3 / R3 ， If = – Uo / Rf 。 举例 解： 四.差动放大器 平衡电阻 因此 故 四.差动放大器 2.电路如图所示，若 R1 = R2 = R3 = 10 kΩ，Rf1 = 51 kΩ，Rf2 = 100 kΩ，Ui1 = 0.1 V，Ui2 = 0.3 V，求Uo1 和 Uo 。 四.差动放大器 解：本电路是由两级集成运放组成，第一级为反相比例运算放大电路，第二级为加法运算电路。 四.差动放大器 五、积分（I）调节器 积分（I）调节器电路 例 1: 开关延迟电路 当 uO ? 6 V 时 S 闭合， uI t O ? 3 V t uO O 6 V 1 ms t us O ? 3 V 积分（I）调节器的应用 比例-积分器（PI调节器） uo CF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? RF 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-积分 这种运算器又称 PI 调节器, 常用于控制系统中, 以保证自控系统的稳定性和控制精度。改变 RF 和 CF，可调整比例系数和积分时间常数, 以满足控制系统的要求。 微分器（I调节器） uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? 由虚短及虚断性质可得 i1 = if  图6.9 微分运算电路 比例-微分电路—PD调节器 uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? R1 控制系统中， PD调节器在调节过程中起加速作用，即使系统有较快的响应速度和工作稳定性。 uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? R1 C2 比例-积分-微分电路—PID调节器 在自动控制系统中，常用PID调节器来提高系统的稳定裕度，以获得良好的稳、准、快的性能。 比例、积分通常用来调节精度，微分则用来加速过渡过程 第三章 集成运算放大器 第5节 集成运算放大器的应用 集成运放 RC 桥式振荡器如图所示。 （三）集成运放正弦波振荡器 0 电压比较器 (a)电路; (b)传输特性 -U0(sat) +U0(sat) UR ui uo R2 R1 电压比较器 （时） （1） （时） （2） （一） 第三节 集成运算放大器的非线性应用 第三节 集成运算放大器的非线性应用 电压比较器是将输入电压 ui 和参考电压 UR （也叫做给定电压）相比较的一种电路。 （1）过零电压比较器 电压比较器的输出电压 uo 和输入电压 ui 之间的关系曲线称作比较器的传输特性。 图a所示是基本的过零电压比较器。其理想传输特性如图b所示。 当UR＝0时的电压比较器即为 过零比较器这时： （1） （2） 图a所示是带输出限幅器的过零电压比较器。其理想传输特性如图b所示。 解：图a为同相输入式过零比较器。 电路如图a所示，输入信号为图b所示的正弦波信号，试定性画出 uo1 和 uo2 的波形。 举例 当 ui 0 时，uo1 =Uo+ ；当 ui 0 时，uo1 =Uo– 。画出波形如图c所示。由于二极管 V 的正向导通和反向截止的作用，uo2 的波形如图d所示。 基本单门限电压比较器如图a所示。图b、c分别是参考电压 UR 为正值和负值时的理想传输特性曲线。 （二）单门限电压比较器 图a所示是带限幅电路的单门限电压比较器。其理想传输特性如图b所示。 利用电压比较器可将正弦波转换成矩形波，如图所示。 迟滞比较器 uI R R1 URE