m4op2集成运算放大器应用5详解.ppt

5.3 运算放大器在信号运算方面的运用 5.3.1 比例运算 1. 反相比例运算 2. 同相比例运算 2. 同相比例运算 5.3. 2 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 2. 同相加法运算电路 5.3. 3 减法运算电路 5.3. 4 积分运算电路 5.3. 5 微分运算电路 5.4 运放在信号处理方面的应用 5.4.3 基本电压比较器 5.4.5输出带限幅的电压比较器 5.4.6过零电压比较器 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 5.3. 1 比 例 运 算 5.3. 2 加 法 运 算 5.3. 3 减 法 运 算 5.3. 4 积 分 运 算 5.3. 5 微 分 运 算 （1）电路组成 以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地(?)。 （2）电压放大倍数 因虚短, 所以u–=u+= 0， 称反相输入端“虚地”— 反相输入的重要特点 因虚断，i+= i– = 0 ， if i1 i– i+ uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 所以 i1 ? if 因要求静态时u+、 u– 对地电阻相同， 所以平衡电阻 R2 = R1 // RF u- u+ 例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k? ，RF = 50 k? 。 求：1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为 多少？ 解：1. Auf = – RF ? R1 = –50 ? 10 = –5 R2 = R1 ?? RF =10 ?50 ? (10+50) = 8.3 k? 2. 因 Auf = – RF / R1 = – RF ? 10 = –10 故得 RF = –Auf ? R1 = –(–10) ?10 =100 k? R2 = 10 ? 100 ? (10 +100) = 9. 1 k? uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 因虚断，所以u+ = ui （1）电路组成 （2）电压放大倍数 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 因虚短，所以 u– = ui ， 反相输入端不“虚地” 因要求静态时u+、u?对地电阻相同， 所以平衡电阻R2=R1//RF u+ u– R 电压放大倍数 因虚短，所以 u– = ui ， 反相输入端不“虚地” uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 当 R1= ? 或 RF = 0 时， uo = ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 由运放构成的电压跟 随器输入电阻高、输出 电阻低，其跟随性能比 射极输出器更好。 uo ui + + – – + + ? – ? 左图是一电压跟随器，电源经两个电阻分压后加在电压跟随器的输入端，当负载RL变化时，其两端电压 uo不会随之变化。 uo + – + + ? – ? 15k? RL 15k? +15V 7.5k? 例： 负载电流的大小 与负载无关。 例2：负载浮地的电压-电流的转换电路 1. 能测量较小的电压； 2. 输入电阻高，对被 测电路影响小。 流过电流表的电流 IG Ux R2 R1 + – + + ? – ? RL ui R2 R1 + – + + ? – ? iL i1 因虚短, u–= u+= 0 平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF ii2 ii1 if ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + + ? – ? R2 + – 因虚断，i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if ) ( 2 i 2 i F 1 i 1 i F o u R R u R R u + - = 方法1: 根据叠加原理 ui1单独作用(ui2＝0)时， 同理，ui2单独作用时 ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + + ? – ? R1 + – 方法2： 平衡电阻： Ri1 // Ri2 = R1 // RF u+ 思考 u+=? 也可写出 u–和 u+的表达式，利用 u–= u+ 的性质求解。 ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + + ? – ? R1 + – 当改变某一路输入电阻时， 对其它路无影响； 同相加法运算电路的特点： 当改变某一路输入电阻时， 对其它路有影响； 反相加法运算电路的特点： ui2 u