第二集成运算放大器的线性应用基础精要.ppt

* 【例 2.3.11】 * 【例 2.3.12】 * 【例 2.3.13】 滤波电路的分类 （1）按信号性质分类 （3）按电路功能分类 低通滤波器；高通滤波器； 带通滤波器；带阻滤波器； 全通滤波器 （2）按所用元件分类 模拟滤波器和数字滤波器 无源滤波器和有源滤波器 （4）按阶数分类 一阶，二阶 … 高阶 * 2.4 有源RC滤波器 2.4.1 理想滤波器特性及其“逼近” 低通 带通 高通 低通 带阻 全通 勃特沃斯滤波器 切比雪夫滤波器 贝塞尔滤波器 椭园滤波器 * * 2.4.2 常用的一阶、二阶有源滤波器 一阶有源RC滤波器 一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢（-20dB/十倍频程），与理想情况相差较远。一般用在对滤波要求不高的场合。 * 2. 运放作为有限增益放大器的二阶有源滤波器 * 二阶低通滤波器 * * 3，运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器 * 二阶带通滤波器 * 可由低通和高通串联得到 必须满足 带通滤波电路 低通截止角频率 高通截止角频率 带阻滤波电路 可由低通和高通并联得到 必须满足 * 双T网络带阻滤波器 * 用带通和相加器构成的陷波器 * * 5. 全通滤波器一一移相器 * 6. 状态变量滤波器一一多功能滤波器 高通 带通 低通 状态变量滤波器由积分器与相加器(相减器)组成 * 2.5 集成运放的非理想特性对实际应用的限制 精度 速度 开环增益 Au 共模抑制比 输入电阻 Ri 输出电阻 Ro 失调电压 Uos 失调电流 Ios 输入偏流 失调漂移 单位增益带宽 压摆率 SR * 1.失调电压Uos的影响 * 2. 失调电流与输入偏流的影响 失调电流 输入偏流 * 3. 有限的开环增益和带宽带导致的误差 * 4. 有限的压摆率带耒的误差 定义：压摆率SR * [例] F3140 F318 F007 通用型 指标一般 * * * * 第2章 集成运算放大器的线性应用基础 2.1　集成运算放大器的符号、模型和电压传输特性 　　集成运算放大器是将电子器件和电路集成在硅片上的放大器。 同相输入端的输入信号与输出信号相位相同； 反相输入端的输入信号与输出信号相位相反。 2.1.1　集成运算放大器的符号 * 2.1.2　集成运算放大器的模型 uid = ui+ - ui-：差模输入电压； Auo：集成运放的开环电压放大倍数； Ri：集成运放的输入电阻； Ro：集成运放的输出电阻。 Ri→? Ro→0 Auo→? Ii+= Ii-→0 理想化 理想化条件 “虚断路” * 2.1.3　集成运算放大器的电压传输特性 线性放大区：uo = Auo(ui+ - ui-) = Auouid “虚短路”：Auo→? ? uid→ 0 限幅区：uo = UCC 或 UEE，uid 可以较大，不再“虚短路”。 * 反相电压传输特性 * 2.2　扩展线性放大范围——引入深度负反馈 反相输入组态 　　负反馈——将反馈信号引向反相输入端，使反馈信号抵消部分输入信号，保证在输入信号较大时，uid仍然很小，在“虚短路”范围内，从而集成运算放大器工作在线性放大区。 * 同相输入组态 可以保证运放工作在线性区 * 2.3　由集成运放构成的基本运算电路 2.3.1　比例运算放大器 1.　同相比例运算放大器 * * 同相比例放大器的特点： (1) 信号从同相端输入，输出信号与输入信号同相； (2) U+ = U- ? 0，反相端和同相端电压相等,即“虚短路”； (3) 闭环放大倍数大于等于1，可以设计成电压跟随器； * (4) 闭环输入阻抗进一步增大，趋向于理想条件，即Rif → ? ； (5) 闭环输出阻抗进一步减小，也趋向于理想条件，即Rof → 0。 * 【例 2.3.1】彰显电压跟随器的隔离 (缓冲) 作用。 　　有一内阻 Rs = 100 k? 的信号源，为一个负载 (RL = 1 k?) 提供电流和电压。一种方案是将它们直接相连 (如图(a) 所示) ；另一种方案是在信号源与负载之间插入一级电压跟随器 ( 如图(b) 所示) 。试分析两种方案负载 RL 所得到的电压 uL 和电流 iL 。 * 1)　闭环增益与电压传输特性 2.　反相比例运算放大器 * * 2)　闭环输入电阻 反相比例放大器的特点： (1) 信号从反相端输入，输出信号与输入信号反相； (2) U- = U+ = 0，因为同相端电压为零( 接地) ，所以反相端呈现“虚地”特性； (3) 闭环放大倍数 Auf = - R2 / R1； (4) 闭环输入电阻较小，Rif ? R1，闭环输出电阻Rof →0。 * 【例 2.3.3】电路如图所示，试问 (1) 运放 A1、A