电子技术-第16章-集成运算放大器.ppt

第16章 集成运算放大器(重点内容) 16.1 集成运算放大器的简单介绍 16.1.3 主要参数 16.1.4 理想运算放大器及其分析依据 3. 理想运算放大器工作在线性区的特点 16.2 运算放大器在信号运算方面的运用 16.2.1 比例运算 1.反相比例运算 2. 同相比例运算 16.2.2 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 2. 同相加法运算电路 16.2.3 减法运算电路 16.2.4 积分运算电路 16.2.5 微分运算电路 比例-微分运算电路 比例-积分-微分运算电路 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 *16.3.1 有源滤波器 1. 有源低通滤波器 2. 有源高通滤波器 1.电路 2. 工作原理 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.3 电压比较器 1. 基本电压比较器 输出带限幅的电压比较器 过零电压比较器 2. 滞回比较器 *16.4 运算放大器在波形产生方面的应用 16.4.1 矩形波发生器 2. 工作原理 3. 工作波形 4. 周期与频率 16.4.2 三角波发生器 1. 电路结构 2. 工作原理 3. 工作波形 4. 周期与频率 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 2. 波形 电压传输特性 ui uo O –Uo(sat) +Uo(sat) 上门限电压 U+ ： ui 逐渐增加时的门限电压 下门限电压U+： ui 逐渐减小时的门限电压 ui t O uo O t +Uo(sat) –Uo(sat) 两次跳变之间具有迟 滞特性—滞回比较器 回差： 优点： 1. 改善了输出波形在跃变时的陡度。 2. 回差提高了电路的抗干扰能力, ?U越大, 抗干扰能力越强。 调节RF 或R2 可以改变回差电压的大小。 -u0(sat) 电压传输特性 ui uo O +u0(sat) 跳转 解：(1) 求上、下门限电压 例1：电路如图所示，若RF = 20k?，R2 =10k?， ?Uo(sat) =±6V ，输入电压ui =3sin314t，试画出对应的输出电压 u0 波形。 下门限电压 上门限电压 电压传输特性 ui uo O -6V -2 2 6V 解：(2) 电压传输特性及输出电压 u0 波形 ui t O uo O t +6V -6V 输入、输出电压 波形 例1：电路如图所示，若RF = 20k?，R2 =10k?， ?Uo(sat) =±6V ，输入电压ui =3sin314t，试画出对应的输出电压 u0 波形。 电压传输特性 ui uo O -6V -2 2 6V 根据叠加原理，有 改变参考电压UR，可使传输特性沿横轴移动。 可见： 传输特性不再对称于纵轴。 ui uo O –Uo(sat) +Uo(sat) 电压传输特性 当参考电压UR不等于零时 解：对图（2） 例2：图示电路，? Uo(sat) = ± 6V, UR = 5V, RF = 20k?， R2 =10k?，求上、下门限电压及回差电压。 回差电压 ?U = 5.33 - 1.33 = 4 V 图(2)的电压传输特性 uo ui O -6 6 1.33 5.33 uo O t +Uo(sat) –Uo(sat) ui t O 利用滞回特性可构成多种实用电路。如用作越限 报警器。如图示电路，当电压高于5.33V或低于1.33 V时，电路输出电压u0的跳变可作为报警信号。如ui 表示温度，则可用于控制温度，改变参考电压UR， 可改变控温的范围。 波形发生器的作用： 产生一定频率、幅值的波形(如正弦波、方波、三角波、锯齿波等) 。 特点：不用外接输入信号，即有输出信号。 矩形波产生电路 ? uc + – UR + – 1. 电路结构 由滞回比较器、 RC充放电电路组成。 电容电压uc 即是比较器的输入电压， 2. 工作原理 设电源接通时， uo = +UZ，uc(0) = 0。 电阻R2两端的电压UR即 是比较器的参考电压。 uo 通过 RF 对电容C充电， uc 按指数规律增长。 RF C 当 uo = +UZ时， 电容充电， uc上升， 电容放电， uc下降， 当uc= UR 时，uo 跳变成 –UZ 当 uc= –UR 时，uo 跳变成 +UZ，电容又重新充电。 放电 uc + – 充电 T 2 T = T1+T2 电容充放电过程，uc的响应规律为 Z 2 1 2 U R R R + - T 1 － U z t O u o , u C + Z 2