[信息与通信]运算放大器1.ppt

电压跟随器 运算放大器的线性应用 运算放大器的线性应用 运算放大器的线性应用 例: (北京大学研究生入学试题) 用理想运放实现以下运算电路，要求画出电路原理图，必要时，给出元件数值。 解： (1) Vo=Vi , 可用电压跟随器实现，电路图如图所示。 例6: (东南大学研究生入学试题) 电路如图所示，设A1、A2为理想运放，试求输出电压与输入电压之间的函数关系。 解：电路中A1、A2为理想运放，满足条件 例7: (北京理工大学研究生入学试题) 如图所示电路, 运算放大器都是理想器件, 电容C上的初始电压为零。 求V0(t)与 Vi(t)的关系表达式 * * 集成运算放大器 集成电路的分类与外形 一、集成电路的分类 1、按功能 模拟集成电路 数字集成电路 2、按集成度 小规模 中规模 大规模 超大规模 3、按工艺 半导体~ 薄膜~ 厚膜~ 二、集成电路的外形 集成运算放大器的特性参数 理想运算放大器 运算放大器的线性应用 有源滤波器 波形发生器 集成运算放大器 集成运放的符号 含电源引脚的符号 一般符号 集成运算放大器的特性参数 － ＋ ＋ ? ∞ 反相输入端 u－ 同相输入端 u+ 输出端 uo 国内符号： 国际符号： 尽量提高KCMRR Ri 尽可能大 足够大的电压放大倍数。 提高带负载能力 输出阻抗 Ro小 集成运算放大器的特性参数 集成运算放大器的特性参数 输入电阻：很大 实质是差动放大器作输入级的高增益电压放大器 主要特性参数： 通用运放741： 通用运放741： 输出电阻：很小 电压增益：很大 通用运放741： 最大输出电压： 　　取决于电源电压，一般不低于电源电压２Ｖ。 理想模型参数： 输入电阻Rid=∞ 输出电阻ro=0 开环电压增益Avo=∞ 实际模型 理想模型 集成运算放大器的特性参数 理想运算放大器 两个重要法则： （１）需断： （２）需短： 　输入电阻Rid=∞ 有限值 必等于０ ∞ 两种基本的运放负反馈电路 1 反相放大器 注意对此种电路有： 虚地 两种基本的运放负反馈电路 1 反相放大器 平衡电阻RP ： 虚地 运放两个输入端对地的等效电阻相等 例： 两种基本的运放负反馈电路 ２ 同相放大器 注意对此种电路有： 两种基本的运放负反馈电路 ２ 同相放大器 可以推广到： 两种基本的运放负反馈电路 ２ 同相放大器 可以推广到： 例： 输入电阻很大，输出电阻很小，有很好的隔离作用 1. 反相加法器 利用叠加定理有： 若取R1= R2时： 也可用“两条法则”求解 2. 同相加法器 若取R1= R2时： 3. 差动放大器 若取R1= R2时： （ RP= Rf ） 利用叠加定理有： 例：求 解：由输入电阻平衡条件 注意此类运算的电路形式及其一般表达式 此为加减运算电路，可以 直接写出其表达式 例：设计一个加减运算电路，取Rf=240k；使 解：可得电路如图所示 电阻平衡条件： 有： 因 Rf=240k R1=24 k R2=30 k R3=12 k 再求RP： RP=80 k 积分器 　　积分运算电路的分析方法与求和电路差不多，反相积分运算电路如图所示。 积分运算电路 积分、微分运算利用电容的ＶＣＲ特性： 积分运算电路 = 设 uC(0) = 0 时间常数 ? = R1Cf 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 积分运算电路实现波形变换 五 微分器 微分运算电路如图所示。 微分电路 可用典型减法电路实现，如图所示。 可综合加法电路和积分电路的设计思想实现，其电路图如图所示。 I1 I4 I5 I3 I2 各电流值为： I1 I4 I5 I3 I2