第六章第一节集成运放应用电路组成原理.ppt

第六章集成运算放大器及其应用电路 前言 6.1 教学要求 1、熟悉集成运方电路的组成原理。掌握线性工作时，理想运方的两条重要法则： v- → v+ , i → 0 2、掌握反相放大器与同相放大器的电路结构和性能特点 3、能熟练利用虚断虚短的概念，分析各种运算电路，精密整流电路，仪器放大器等电路的性能 4、熟悉电流传输器的性能特点，会分析应用电路的工作原理 5、了解运放性能参数对应用电路的影响，零点掌握平衡电阻的基本概念 6、掌握运放非线性工作时，单限比较器与迟滞比较器的电路结构，分析方法以及传输特性 5、本章6.3节根据教学需要，可作为扩展内容。 6.2 基本内容 6.2.1 集成运放应用电路的组成 6.2.2 集成运放理想化条件下的两条重要法则 6.2.3 反相放大器和同相放大器 6.2.4 集成运放线性应用电路 1、精密整流电路 2、仪器放大器 3、电流传输器 6.2.5 非理想参数对应用电路性能的影响 1、低频参数的影响 2、直流参数的影响 3、高频参数的影响 6.2.6 集成运放非线性应用电路 由集成运放构成的电压比较器工作在大信号状态，而其中的运放工作在开环或正反馈的非线性状态 1、单限比较器 2、迟滞比较器 3、窗孔比较器 第一节 集成运放应用电路 ————的组成原理 （2）、实际应用对数电路： 如图所示 VCC T1 R1 ∞ vs i1 iC1 T2 R5 ∞ to A1 iC2 R2 R3 R4 RL A2 i2 vB2 根据两个重要结论： v+1 - v-1 = 0 i → 0 i → 0 v+2 - v-2 = 0 根据电路有 若取 T1 与 T2 完全对称，即参数相同，β1 = β2 、IS1 = IS2 所以 又因为 则 所以 VCC T1 R1 ∞ vs i1 iC1 T2 R5 ∞ to A1 iC2 R2 R3 R4 RL A2 i2 vB2 故 式中、R4 为正温系数的热敏电阻。 （3）、反对数运算电路（指数运算电路）： vo T Rf ∞ vs if iC v+ - v- = 0 i → 0 根据电路可知 因为 vo T Rf ∞ vs if iC 所以 故 4、乘、除法器： 第二章介绍了跨导线性环实现电流量之间非线性运算组成的电路，若进一步用集成运放将电流量变换为电压量，就可以实现电压量之间的非线性运算。 电路如图所示 vy T1 Rx ∞ vx ix vo ∞ iy Ry ∞ vz iz T4 T3 T2 io R4 R3 R2 R1 Rz A4 A3 A2 A1 vy T1 Rx ∞ vx ix vo ∞ iy Ry ∞ vz iz T4 T3 T2 io R4 R3 R2 R1 Rz A4 A3 A2 A1 v+ - v- = 0 i → 0 所以 根据电路有 所以 所以 若取 时 则 若取 为定值时 电路为vx 和vy 的乘法器 若取 为定值时 电路为vx 对vz的除法器 四、精密整流电路 如图所示 应用于当 vI 小于二极管导通电压时的情况： 根据电路可知 vo R1 R2 ∞ vI D1 D2 vo A 当 时： 二极管 D1 和 D2 均截止，由于 所以输出电压为 当 时： 为负值， 二极管 D1 截止、D2导通，由于 所以输出电压为 1、整流电路 vo R1 R2 ∞ vI D1 D2 vo A 当 时： 为正值， 二极管 D2 截止、D1导通，由于 电路变为反相输入放大器。 vI t vo t 传输特性曲线 vo 0 vI -R2/R1 输出波形，如图所示 2、精密转折点电路 转折点电路：凡是具有折线转折传输特性的电路。 例如、精密整流电路，就是自原点转折的精密转折点电路。 现介绍可将转折点自原点移到X轴的特定位置上的电路。 电路如图所示 vo R1 R2 ∞ VR D1 D2 vo A VI R3 计算特定转折点 vo R2 ∞ VRt D1 D2 vo A vIt R3//R1 利用叠加定理将输入电压源变换为戴维南电路。 根据电路可知 当 时： 二极管 D1 和 D2 均截止， vo R2 ∞ VRt D1 D2 vo A vIt R3//R1 所以输出电压为 当 时： 为负值， 二极管 D1 截止、 所以输出电压为 D2导通。 当 时： 为正值， 二极管 D2 截止、D1导通。 电路变为反相输入放大器。 由于 由于 vo vI -R2/R3 0 利用精密转折点电路可以构成传输特性为非线性函数的电路。例如，将一单调增长的非线性传输特性，用三段折线逼近，如图6—1—13(a)所示 为了实现这个传输特性，可采用图6-1-13(b)所示电路，图中，A1、A2和A3为精密转折点电