环境工程电工电子技术 教学课件 ppt 作者第五章 常用电子元件及其应用.ppt

2．同相比例运算电路 ∞ ＋ ＋ － +12V u0 6 5 1 3 7 2 4 -12V R2 R1 ui i1 if RF 可见同相比例运算电路的电压放大倍数必定大于1，而且仅由外接电阻的数值来决定，与运放本身的参数无关。 当 或 时， 即 这时输出电压跟随输入电压作相同的 变化，称为电压跟随器。 3．加、减法运算电路 （1）加法运算电路 ∞ ＋ ＋ － +12V u0 6 5 1 3 7 2 4 -12V RP R3 ui3 i3 if RF R1 ui1 i1 R2 ui2 i2 当R1=R2=R3=RF 时： 若再有R1=RF 时，则： 例： 可见加法运算电路也和运放本身的参数无关，只要外接电阻阻值足够精确，就可以保证加法运算的精度和稳定性。 减法运算电路工作过程自行分析。 （2）减法运算电路 ∞ ＋ ＋ － +12V u0 6 5 1 3 7 2 4 -12V R3 R1 ui1 i1 if RF R2 ui2 求出下图电路中u0、ui的关系。 解：电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成，因此： 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）减法运算电路 集成运算放大电路的非线性应用——电压比较器 运算放大器处在开环状态，由于电压放大倍数极高，因而输入端之间只要有微小电压，运算放大器便进入非线性工作区域，输出电压uo达到最大值UOM。 基准电压UR=0时，输入电压ui与零电位比较，称为过零比较器。 输出端接稳压管限幅。设稳压管的稳定电压为UZ，忽略正向导通电压，则uiUR时，稳压管正向导通， uo=0；uiUR时，稳压管反向击穿， uo=UZ时。 输出端接双向稳压管进行双向限幅。设稳压管的稳定电压为UZ，忽略正向导通电压，则uiUR时，稳压管正向导通， uo=－UZ；uiUR时，稳压管反向击穿， uo=＋UZ时。 电压比较器广泛应用在模-数接口、电平检测及波形变换等领域。右图所示为用过零比较器把正弦波变换为矩形波的例子。 * * * * * * * C1、 C2 同时又起到耦合交流的作用，其电容值应 足够大，以保证在一定的频率范围内，耦合电容上的 交流压降达到可以忽略不计，即对交流信号可视为短路。 耦合电容的作用 C1 用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路。 C2 用来隔断放大电路与负载之间的直流通路。 负载 信号源 RB RC UCE UBE + － － + +UCC + + C1 C2 + － ui + － u0 RL IB，IC，UBE，UCE 直流分量 ib，iC，ube，uce 交流分量 iB，iC，uBE，uCE 总 量 Ib，IC，Ube，Uce 交流分量有效值 0 iB t IB ib Ibm 各种符号关系： 符号含义： RB RC UCE UBE + － － + +UCC + + C1 C2 + － ui + － u0 RL 直流通路 电容开路 直流通路和交流通路 RB RC IC IB UCE UBE + － － + +UCC RB RC UCE UBE + － － + +UCC + + C1 C2 + － ui + － u0 RL RB RC UCE UBE + － － + +UCC + + C1 C2 + － ui + － u0 RL 交流通路 电容短路 直流电源短路 RB + － － + + － ui + － u0 RL RC ube uce ic ib ii 静态分析 静态分析内容：在直流电源作用下，确定三极管基极电流、集电极电流和集电极与基极之间的电压值（IB 、IC 、UCE）。 当放大器没有输入信号（ui=0)时，电路中各处的电压电流都是直流恒定值，称为直流工作状态，简称静态。 静态分析方法： 估算法 图解法 RB RC UCE UBE + － － + +UCC + + C1 C2 + － ui + － u0 RL iB iC 静态估算法： 直流通路 （求解 IB 、IC UCE 、 ） UCC = RB IB + UBE UCC = UCE + RCIC IB = ———— RB UCC－UBE IC = βIB UCE =