6 集成运放组成的运算电路.ppt

输出信号信号 滤除高频信号 载波信号 调幅信号 音频信号 滤波器 低 通 K 6.4.1 选型 ? 专 用 型 类 型 特 点 应 用 场 合 通用型 种类多，价格便宜 一般测量、运算电路 低功耗型 功耗低 遥感、遥测电路 高精度型型 测量精度高、零漂小 毫伏级或更低微弱信号测量 高输入阻抗型 Rid对被测信号影响小 生物医电信号提取、放大 高速宽带型 带宽高、转换速率高 视频放大或高频振荡电路 高压型 电源电压48～300V 高输出电压和大输出功率 集成运放及其特性简表 6.4 集成运算放大器使用中的几个问题 6.4.2 调零 常用的调零电路 带调零引出端 2 3 1 5 4 7 6 无调零端 LM 324 6.4.4 保护 1．输入保护 6.4.3 消振 自激振荡的原因 运放的增益高 存在寄生电容 加入消振电容 消振的措施： 保护电路 R + A b1 b2 2. 输出保护 保护电路 + A 6.4.5 运算电路的误差分析 运放低频等效电路 － ＋ － ＋ （+） r id （ ） 1. 共模抑制比KCMR为有限值的影响 图示电路中 等效共模输入电压 等效差模输入电压 A b1 b2 而理想运放的输出电压为 输出电压 代入uIc、uId 得 A b1 b2 故 输出电压的相对误差 2． 及 为有限值的影响 在图示电路中，由于 另一方面，由叠加原理得 A b1 b2 由此得实际的输出电压 而理想运放的输出电压为 A b1 b2 故 输出电压的相对误差 3．运放的偏置和失调的影响 偏置和失调对运放的影响图 + A (1) 仅考虑反相输入端 的影响 + A (2) 仅考虑同相输入端 和 的影响 + A (3) 仅考虑失调电压 的影响 + A 根据叠加原理，以上三种情况的共同影响为 + A [例1] 用理想集成运算放大器实现下列运算关系，并画出电路图。要求所用的运算放大器为三个，元件的取值 范围为： 练 习 题 [解] 根据题意，将要求实现下列运算关系变形为 那么式 可以用积分器来实现。 1 kW ≤ R≤1 MW 式 可以用反相输入的加法器来实现。 最后，在用一级反相器，即可实现运算 图中 实现电路 + – 1mF A3 60kW 1MW 60kW 20kW 60kW 100kW 100kW A2 A1 – – + + [例2] 图示电路是一个由理想运算放大器组成的可调稳压电源，稳压管DZ的稳压值为UZ。 + A (2) 若要改变UO的符号（极性），而不改变UO的大小，问电路必须做哪些改动？ (1) 试求用UZ表示的UO表达式； [解] (1) 设流过R1、 R2的电流为I1、I2如图所示。 I1 I2 + A 那么，R3上的电压即UZ，于是 因 U+=U– I1 I2 + A 故 输出电压 (2) 为了改变UO极性，须将原+VCC端接地，原接地端改接 –VCC，同时将稳压管DZ的正负极性调换。 + A 改变后的电路 [例3] 利用运算放大器求解微分方程，并画出电路图。 [解] 将上式写成 那么 用运放实现的电路图 R11 + A3 + + + + + R11 R11 R12 RF2 R13 R14 RF4 RF5 R15 R16 RF6 CF1 CF3 A4 A5 A6 A2 A1 * 上页 下页 返回 模拟电子技术基础 6.1 基本运算电路 6.1.1 加法运算 1．反相输入加法电路 运放工作于线性状态 电压并联负反馈 由两个分析依据 “虚短” “虚断” b2 A + b1 – 6 集成运放组成的运算电路 其中 故有 b2 A + b1 – 得 2．同相输入加法电路 运放工作于线性状态 电压串联负反馈 根据两个分析依据 “虚短” “虚断” 由图可知 其中 故 A + b1 b2 同相端电压 式中 A + b1 b2 6.1.2 减法运算 运放工作于线性状态 电压负反馈 根据叠加原理 减法运算器 反相比例器 同相比例器 分解 A + b1 b2 + 同相比例 A + b1 b2 等效 反相比例 A + b1 b2 A + b1 b2 A + b1 b2 A + b1 b2 如果 如果 则 则 由图可知 其中 故 6.1.3 积分运算 C A + i R + – 输入阶跃电压 t O 输出电压 随时间线性下降 运放的最大输出电压 输出饱和 t O t O 输入电压 t O 输出电压 故 6.1.4 微分运算 由图可知 其中 C A + iF R + – 微分电路的阶跃响应 U t O t O 输入信号 输出信号 输