[工学]模拟电子技术三.ppt

模块三 集成放大、波形产生与变换 集成运算放大器的特点、分析方法及应用 二、 基本运算电路 1、反相比例运算电路 输入信号加到运放的反向输入端。R2为反馈电阻，R1为入端电阻， RP为平衡电阻。电路构成电压并联负反馈。 由于虚地、虚短的概念，有 反相比例电路的特点： 2、同相比例运放 输入信号加到运放的同相输入端，输出电压通过R2接到反相输入端，且RP=R1//R2。显然这是电压串联负反馈。 同相比例电路的特点： 1.由于电压负反馈的作用，输出电阻小,可 认为是0，因此带负载能力强。 3、电压跟随器 （二） 加减运算电路 作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大 1、反相求和运算 由于虚断up=0， 由于虚短up=un 所以un=0 if= i1+ i2， u0=- if Rf 2、同相求和运算 由于运放同相端虚断则： 3、单运放加减法电路 实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。 4、单运放加减法电路特例：差分放大电路 单运放的加减运算电路的优缺点 （二） 有源高通滤波器 + R1 RF C + - + - + - C R R 带通电压增益 下限截止频率 等效品质因数 观看幅频特性曲线 RETURN 二阶有源高通滤波电路的幅频特性 Q=5 Q=2 Q=1 Q=0.707 40dB/十倍频 - 3 0 - 10 - 20 - 30 - 40 10 5 3 2 1 0.5 0.3 0.2 0.1 dB 20lg f/fL Q=0.707 Q=1 Q=2 Q=5 RETURN （三） 有源带通滤波器 低通 高通 R C R2=2R + R1 RF + - + - + - C R RC2RC fLfH 通带范围fH—fL 带通滤波器的中心频率： 品质因数： 通频带： ：同相比例放大器的电压增益 带通滤波器的最大增益： f=f0时 优点：改变R1和Rf的比例，可改变带宽和通带增益而中心频率不变，且中心频率可以提高。 Q值越大，选择性越好，但通频带变窄。 RETURN - 3 0 Q增大 1 BW 20lg dB f/f0 有源带通滤波器的幅频特性曲线 RETURN 四 非正弦波信号产生电路 在上述两种电平转换过程中，运放将从某一非线性区越过线性区进入另一非线性区，即进入线性区是过渡状态。显然，“虚短”、“虚地”概念一般不再适用，仅在判断过渡状态时的临界条件才能用；而运放的输入电阻高，“虚断”仍可适用。 集成运放的非线性应用包括电压比较器和非正弦波形发生器等，此时运放处于开环或正反馈状态，工作在非线性区。 当upun时，运放运放输出为高电平UOH； 当upun时，运放运放输出为低电平UOL。 RETURN （一） 电压比较器 1、单限电压比较器 + + - ui uo 反相过零电压比较器 Ui0， uo=UOL=-Uomax Ui0， uo=UOH=UOmax 反相输入单限电压比较器 Ui UREF ， uo=UOL=-UZ Ui UREF ， uo=UOH=UZ ui uo 0 umax -umax 传输特性 0 ui uo UREF UZ -UZ + + + - - UREF ui uo R UZ 传输特性 思考：参考电压UREF接于反相端，输入电压Ui接于同相端，情况如何？ RETURN 2、迟滞比较器 反相型迟滞比较器 比较器输出高电平时同相端电位 比较器输出低电平时同相端电位 uiUP+时输出高电平 UiUP+时输出低电平 ui uo 0 UOH UOL UP+ UP- 传输特性 反相型(或下行)迟滞比较器,也称反相型(或下行)施密特触发器。思考：同相型施密特触发器的电路及传输特性。 + + - R R1 R2 R3 ui uo UREF RETURN （二） 方波产生电路 充电 R和C为定时元件 比较器的两个门限电压为： uo=UOH=UZ时电容C充电，同相端电压为：UP+ uC UP+ ,uo =UOL=-UZ,同相端电压为：UP-此时电容C放电。 放电 uc t uo uc uo UZ UT+ UT- -UZ uo, uc波形 + + + - R R3 R2 R1 C - uc uo V UZ + - 充电电路 C + + + - R R3 R2 R1 C - uc uo V UZ + - 放电电路 C RETURN * 任务1 集成运算放大器的特点、分析方法及应用 任务2 小电路的制作 任务3 集成运放的检测 一、集成运放的理想化及基本电路 理想运放的条件 运放工作在线性区的特点 放大倍数与负载无关。分析多个运放级