项目七 集成运算放大器的应用.ppt

任务三十二：集成运算放大器的线性应用 会分析简单线性运算电路 。 能计算简单线性运算电路的输入输出电压关系 。 能力目标1： 能力目标2： 能力目标3： 会设计简单的运算电路 。 一、比例运算 1.反相比例运算 运算放大器在线性应用时同时存在虚短和虚断 虚断 虚短 为使两输入端对地直流电阻相等： R2 = R1 // R f 平衡电阻 特点： 1.为深度电压并联负反馈， Auf = ? Rf / R 1 2. 输入电阻较小 Rif R?if R?if = R1 3. uIC = 0 ，对 KCMR 的要求低 u+ = u- = 0 虚地 2. 同相比例运算 Auf = 1 跟随器 当 R1 = ?，Rf = 0 时， 特点： 1. 为深度电压串联负反馈， Auf = 1 + Rf /R1 2. 输入电阻大 R?if = ? 3. ，对 KCMR 的要求高 uIC = u i u+ = u- = uI 二、加法与减法运算 1. 加法运算 （1） 反相加法运算 R3 = R1 // R2 // Rf iF ? i1 + i2 若 Rf = R1= R2 则 uO = ? (uI1+ uI2) R2 // R3 // R4 = R1// Rf 若 R2 = R3 = R4， 则 uO = uI1+ uI2 Rf = 2R1 （2） 同相加法运算 法 1：利用叠加定理 uI2 = 0 uI1 使： uI1 = 0 uI2 使： 一般 R1 = R?1； Rf = R?f uO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 ? uI1 ) 法 2：利用虚短、虚断 uo = Rf /R1( uI2 ? uI1 ) 减法运算实际是差分电路 2. 减法运算 例 7-13 差分运算电路的设计 条件： Rf = 10 k? 要求： uo = uI1 ? 2uI2 R1 = 5 k? R2 = 2R3 R2// R3= R1//Rf ? = 5//10 R2= 10 k? R3= 5 k? 例 7-14 测量放大器(仪用放大器) 同相输入 同相输入 差分输入 uO1 uO2 对共模信号： uO1 = uO2 则 uO = 0 对差模信号： R1 中点为交流地 为保证测量精度 需元件对称性好 三、微分与积分运算 R2 = Rf 虚地 虚断 RfC1 = ? — 时间常数 微分电路输出电压关系 1. 微分运算 uI t O uO t O 2. 积分运算 = 当 uI = UI 时， 设 uC(0) = 0 时间常数 ? = R1Cf 积分电路输出电压关系 t uI O t uO O 例 7-15 利用积分电路将方波变成三角波 10 k? 10 nF 时间常数 ? = R1Cf = 0.1 ms 设 uC(0) = 0 = ? 5 V uI/V t/ms 0.1 0.3 0.5 5 ? 5 uO/V t/ms = 5 V 5 ? 5 电气工程系 电工电子技术 项目七 集成运算放大器的应用 项目七：集成运算放大器的应用 项目描述： 集成运算放大器简称集成运放，用集成运放作为核心，外接线性反馈元件，可以构成多种线性应用电路。本项目主要讲述集成运放组成及特点，反馈概念及负反馈对放大电路性能的影响，重点阐述集成运放的线性应用技能。 通用型集成运算放大器的组成及其基本特性 任务三十 放大电路中的负反馈及其应用 任务三十一 集成运算放大器的线性应用 任务三十二 能力目标3： 初步会选择和使用通用型集成运算放大器 熟悉理想集成运放在线性状态的特点 能力目标2： 任务三十：通用型集成运算放大器的组成 及其基本特性 掌握理想集成运放的特征 能力目标1： 一、通用型集成运放的概念 1. 通用集成运放的概念 集成电路是利用半导体制造工艺，把整个电路中的元器件制作在一块基片上，经封装后构成特定功能的电路块。集成运算放大器简称集成运放，它是将一个高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合多级放大电路制作在一个单晶硅芯片上的器件，因为它最初主要用于模拟量的数学运算而得此名。 2. 集成运放组成及电路符号 输 入 级 ： 差分电路，大大减少温漂。 中 间 级 ： 采用有源负载的共发射极电路，增益大。 输 出 级 ： OCL 电路，带负载能力强 偏置电路： 镜像电流源，微电流源。 输入级 偏置电路 中间级 输出级 + ? uo uid 电路符号 习惯用符号 uid +VCC –VEE 国家标准符号 uo uid +VCC –VEE 8