电工学》_秦曾煌主编第六版下册_电子技术_第16章课件.ppt

第十六章 集成运算放大器 三、集成运放电路的组成 知识点回顾： 比例-微分运算电路 作业 16.2.3 16.2.10 16.2.13 16.2.17 16.2.18（4）（5）（7） 16.3.1 结 束 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-微分 —PD调节器 uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? R1 iF iR iC 运算电路要求 1. 熟记各种单运放组成的基本运算电路的电路图及放大倍数公式。 2. 掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。 3. 会用 “虚断(ii=0)”和“虚短 (u+=u–) ”分析给定运算电路的 放大倍数。 4. 能设计简单的加减和积分运算电路。 §16.3.1 有源滤波器 §16.3 运放在信号处理方面的应用 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 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 滤波电路的分类 无源滤波器 由无源滤波器+运放构成。 R C R 由无源元件R、C、L构成。 有源滤波器 R R1 RF C + - + 空间体积，电流的大小，成本，都有优缺点 一、一阶有源低通滤波器 R R1 RF C + - + 二、一阶有源高通滤波器 R1 RF + - + R C 有源滤波器的优点 1. 体积小重量轻。 2. 其输入和输出之间具有良好的隔离。 3. 除起滤波作用外，还可将信号放大。 §16.3.3 电压比较器 作用：比较输入电压和参考电压的大小。 特点：由于运放开环工作或引入了正反馈 ，故其工作于饱和区。输出电压为： uo=±Uo(sat) uo ui 0 +Uom -Uom UR 传输特性 UR：参考电压 ui ：被比较信号 特点：运放处于开环状态。 当ui UR时 , uo = +Uom 当ui UR时 , uo = -Uom 一、ui从同相端输入 uo _ + ? + ? + _ + _ + _ UR ui R1 R2 uo ui 0 +Uom -Uom UR 当ui UR时 , uo = +Uom 当ui UR时 , uo = -Uom 二、 ui从反相端输入 uo _ + ? + ? + _ + _ + _ ui UR R1 R2 uo ui 0 +UOM -UOM 三、过零比较器: (UR =0时) uo ui 0 +UOM -UOM uo _ + ? + ? + _ + _ ui R1 R2 uo _ + ? + ? + _ + _ ui R1 R2 t ui 例: 利用电压比较器将正弦波变为方波。 uo t +Uom -Uom uo _ + ? + ? + _ + _ ui R1 R2 + + uo ui 0 +UZ -UZ 电路改进：用稳压管稳定输出电压。 uo ?UZ 电压比较器的另一种形式 ——将双向稳压管接在负反馈回路上 限幅电压比较器 ui R R′ ?UZ + + ui uo R R′ 集成运算放大器的分类 技术指标：高通、高速、高阻、低功耗、 大功率、高精度型。 内部电路：双极、单极型。 运放数目/每片：单运放、双运放、四运放。 §16.5 使用运算放大器应注意的问题 使用集成运算放大器应注意的问题 调零：需外接调零电路。 方法：a. 当Ui = 0时，调节调零电位器， 使Uo = 0。 b. 当Ui ≠0时，调节调零电位器， 使Uo的值为和其相对应的计算值。 使用集成运算放大器应注意的问题 = 输出端保护 电源保护 = 保护：需外接保护电路。 输入端保护 = + - + Ui Uo + - + Ui Uo + - + +E -E 使用集成运算放大器应注意的问题 扩大输出电流 + - + Ui Uo +Ucc -Ucc 此电路输入电阻大，输出电阻小，在电路中的作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。 三、电压跟随器 结构特点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。 当 R1= ? 或 RF = 0 时 uo ui + + – – + + ? – ? 例：试计算Uo 解： 由其为电压跟随器知: Uo = 15 / 2 =7.5V P99：例 16.2.2 + - + +15V + Uo - 2R 2R R 2R