第6章集成运放的应用.pptx

仙桃职业学院机械电子工程学院本章要点本章介绍了电子信息系统的组成、理想运放的两个工作区，集成运算放大器的线性应用。线性应用主要有比例运算、加法与减法运算、微分与积分运算、以及有源滤波电路。第6章信号的运算与处理电路

仙桃职业学院机械电子工程学院6.2基本运算电路6.1概述6.3有源滤波电路第6章信号的运算与处理电路

仙桃职业学院机械电子工程学院6.1概述

6.1.1电子信息系统的组成

一、集成运放的总体结构

仙桃职业学院机械电子工程学院＋－u-－u+uo－＋＋?∞反相输入端u－同相输入端u+输出端uo国际符号：国内符号：集成运放的特点：电压增益高输入电阻大输出电阻小二、集成运算放大器符号

仙桃职业学院机械电子工程学院一、集成放大器的理想特性集成放大器的理想特性是指1．开环电压放大倍数2．差模输入电阻3．输出电阻4．输入偏置电流5．共模抑制比6．上限频率6.1.2理想运放的两个工作区（状态）

仙桃职业学院机械电子工程学院工作在线性区时，u0和ui是线性关系；即式中，A是开环差模放大倍数。由于A很大，即使输入毫伏级以下的电压信号，也足以使输出电压u0饱和，其饱和值+UOM和-UOM接近正、负电源电压值。所以，只有引入负反馈后，才能保证输出不超过线性范围。二、集成运放工作在线性区的特性

仙桃职业学院机械电子工程学院“虚短”路：反相端电位和同相端电位几乎相等，近似于短路又不可能是真正的短路，称为。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。“虚地”：如果同相端接地，即，由上式可知，说明反相端的电位也接近于地电位，是一个不接地的地电位端。2.虚断路原则(简称“虚断”)由于集成放大器的差模输入电阻，输入偏置电流，好像断开一样，称为“虚断”路。1.虚短路原则(简称“虚短)

仙桃职业学院机械电子工程学院集成运放在非线性工作区内一般是开环运用或加正反馈。它的输入输出关系不满足式这时输出电压有两种可能：1．当时，2．当时，此时，虚短路原则不成立，，但虚断路原则仍然成立，它的输入电流仍为零，即有。三、集成运放工作在非线性工作区

仙桃职业学院机械电子工程学院6.2.1比例运算电路6.2.2加减运算电路6.2.3积分和微分运算电路6.2.4对数和反对数运算电路6.2基本运算电路

仙桃职业学院机械电子工程学院_+?+?RfR1R’uiuoi1ifi-i+虚地点i1=if（虚断）因为有负反馈，利用虚短和虚断分析u+=0u－=u+=0（虚短）平衡电阻(使输入端对地的静态电阻相等):R’=R1//RF反馈方式：电压并联负反馈输入电阻6.2.1比例运算电路

一.反相比例运算电压放大倍数:

仙桃职业学院机械电子工程学院_+?+?RfR1R’uiuoi1ifi-i+（1）反向比例电路由于存在虚地，因此它的共模输入电压为零.即：它对集成运放的共模抑制比要求低（2）输入电阻低:ri=R1，因此对输入信号的负载能力有一定的要求。反向比例电路的特点:

仙桃职业学院机械电子工程学院_+?+?RfR1R’uiuoiFi1Auf=1+RfR1u-=u+=uii1=if（虚断）R’=Rf//RF因为有负反馈，利用虚短和虚断分析反馈方式：电压串联负反馈二、同相比例运算放大器

仙桃职业学院机械电子工程学院_+?+?RfR1R’uiuoiFi1(1)输入电阻高；(2)由于，电路的共模输入信号高，因此集成运放的共模抑制比要求高。同相比例电路的特点:

仙桃职业学院机械电子工程学院一、加法运算电路6.2.2加减运算电路根据运算放大器的“虚短”和“虚断”概念得：令：得：

仙桃职业学院机械电子工程学院叠加定理Vi1作用Vi2作用综合：二、减法运算电路

仙桃职业学院机械电子工程学院一、积分电路iiCui-++RR’Cuouc6.2.3积分和微分电路

仙桃职业学院机械电子工程学院u-=u+=0ui－++uoRR2iciRC2.微分电路：

仙桃职业学院机械电子工程学院tui0tuo0,求uo。ui－++uoRR2icifC90°例

仙桃职业学院机械电子工程学院利用PN结的指数特性实现对数运算6.2.4对数和反对数运算电路

一、对数电路

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