电工学第16章 集成运算放大器.ppt

2. 工作原理 A1：滞回比较器 因 u- = 0 ，所以 当 u+ = 0时，A1 状态改变 输出 uo1 改变(+UZ 跃变到–UZ 或 –UZ 跃变到 +UZ)， 当 同时积分电路的输入、输出电压也随之改变。 动画 C uo1 R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 T T1 T2 3. 工作波形 4. 周期与频率 T = T1+ T2 = 2T1 = 2T2 uo1 UZ –UZ t O uo (1) 改变比较器的输出 uo1、电阻R1 、R2 即可改变三角波的幅值。 (2) 改变积分常数RC 即可改变三角波的频率。 动画 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 三角波发生器 在三角波发生器的电路中，使积分电路的正、反向积分的时间常数不同，即可使其 输出锯齿波。 C R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 uo1 R4 D C uo R3 DZ R2 + + ? – ? R6 R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 uo1 2. 波形 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 t UZ –UZ uo uo1 O uo 动画 C R3 DZ R2 + + ? – ? R6 uo R5 R4 + – + + ? – ? A2 A1 R1 uo1 R4 D 16.5 运放在信号测量方面的应用 在自动控制和非电测量等系统中，常用各种传感器将非电量(如温度、应变、压力和流量等) 的变化转换为电信号(电压或电流) ，而后输入系统。但这种非电量的变化是缓慢的，电信号的变化量常常很小 ( 一般只有几毫伏到几十毫伏)，所以要将电信号加以放大。 测量放大电路的作用是将测量电路或传感器送来的微弱信号进行放大，再送到后面电路去处理。 一般对测量放大电路的要求是输入电阻高、噪声低、稳定性好、精度及可靠性高、共模抑制比大、线性度好、失调小、并有一定的抗干扰能力。 测量放大器的原理电路 ui1 + + ∞ R2 + + ∞ uo2 uo1 uo R6 R6 R4 R4 + + ∞ R2 R1 + ui2 ui + + A2 A1 A3 ? ? ? – – – – – – – + 对A1和A2有 对A3有 改变R1的阻值，即可调节电压放大倍数 ?16.6 使用运算放大器应注意的几个问题 集成运放的用途广泛，在使用前必须进行测试，使用中应注意其电参数和极限参数符合电路要求，同时还应注意以下问题。? 3. 调零 为了提高集成运放的精度,消除因失调电压和失调 电流引起的误差,需要对集成运放进行调零。 集成运放的调零电路有两类，一类是内调零，集 成运放设有外接调零电路的引线端, 按说明书连接即 可，如常用的??741，其中电位器RP可选择10kΩ的 电位器, 如图所示。 1. 选用元件 2. 消振 3. 调零  (1)输入端保护 当输入端所加的电压过高时会损坏集成运放，可在输入端加入两个反向并联的二极管，如图所示，将输入电压限制在二极管的正向压降以内。 4. 保护 ? A741的调零电路 ＋ － ∞ ＋ RP V u i 20kW 20kW u O 10kW  (1)输入端保护 输入端保护 ＋ － ＋ ui1 uO R R ∞ ui2 (2)输出端保护 为了防止输出电压过大,可利用稳压管来保护，如图 所示，将两个稳压管反向串联，就可将输出电压限制 在稳压管的稳压值UZ的范围内。 ＋ － ＋ u i u o R 1 R 2 R f DZ ∞ 输出端保护 4. 保护 (3)电源保护 为了防止正负电源接反，可用二极管保护，若电源接错，二极管反向截止，集成运放上无电压，如图所示。  ＋ － ＋ ui2 － U EE ＋ U CC D1 u O ∞ ui1 D2 电源保护 5. 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。 ( a ) ＋ － ＋ C R f u A R3 ui1 R ∞ o ( b ) ＋ － ＋ R C Rf u o A R3 ∞ ui1 ui2 R1 R2 相位补偿 6. 扩大输出电流 在输出端加接一级互补电路扩大输出电