7ch16.ppt

16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k? ，RF = 50 k? 。 求：1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为 多少？ 解：1. Auf = – RF ? R1 = –50 ? 10 = –5 R2 = R1 ?? RF =10 ?50 ? (10+50) = 8.3 k? 2. 因 Auf = – RF / R1 = – RF ? 10 = –10 故得 RF = –Auf ? R1 = –(–10) ?10 =100 k? R2 = 10 ? 100 ? (10 +100) = 9. 1 k? uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 2、同相输入 （1）电路组成 因要求静态时u+、u?对地电阻相同，所以平衡电阻R2=R1//RF u+ u– uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 2、同相输入 （1）电路组成 因虚断，所以u+ = ui （2）电压放大倍数 因虚短，所以 u– = ui 。 u+ u– uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 2、同相输入 （1）电路组成 （2）电压放大倍数 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? （3）反馈类型 输入信号和反馈信号分别 加两个输入端—串联反馈 反馈电路直接从输 出端引出—电压反馈 反馈信号使净输入 信号减小—负反馈 输入电阻高 共模电压 = ui 电压串联负反馈 电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低，共模输入 电压可能较高。 结论： ① Auf 为正值，即 uo与 ui 极性相同。因为 ui 加在同相输入端。 ② Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本身参数无关。 ③ Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。 ④ u– = u+ ≠ 0 ，反相输入端不存在“虚地”现象。 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 2、同相输入 （1）电路组成 （2）电压放大倍数 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? （3）反馈类型 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 2、同相输入 （1）电路组成 （2）电压放大倍数 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? （3）反馈类型 当 R1= ? 或 RF = 0 时， uo = ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。 uo ui + + – – + + ? – ? 由运放构成的电压跟 随器输入电阻高、输出电阻低，其跟随性能比射极输出器更好。 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 1、反相输入 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1、比例运算 2、同相输入 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? uo ui + + – – + + ? – ? 由运放构成的电压跟 随器输入电阻高、输出电阻低，其跟随性能比射极输出器更好。 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.2 加法运算电路 平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + + ? – ? R2 + – ii2 ii1 if 因虚短, u–= u+= 0 因虚断，i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.2 加法运算电路 平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF ui2 uo RF ui1 Ri2 Ri1 + + ? – ? R2 + – ii2 ii1 if 1. 输入电阻低； 2. 共模电压低； 3. 当改变某一路输入电阻时， 对其它路无影响； 加法运算电路的特点： 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.3 减法运算电路 ui2 uo RF ui1 R3 R2 + + ? – ? R1 + – +