第4章(用)含运算放大器的电阻电路(免费阅读).pptVIP

4.3.2 应用举例（二）  监测温度下限值为0℃ ，要求对应显示的输出电压为0V；上限值为100℃ ，要求对应显示的输出电压为10V。 电位器RP1、RP2的作用决定了输出电压按温度标定的比例关系，即如何使得电压表直接指示温度值。 为反映对应数字信号的权位大小， 设定精密电阻的数值满足如下关系： 假设 若输入二进制值十进制为34），则输出模拟信号为 应用集成运放构成的温度监测控制电路结构框架如下： 温度传感器将温度变化转化为电压，将此电压与限定温度范围内的电压上限和下限值比较，以控制加热器加热或停止加热，使被控温度保持在一定的范围内。 温度 传感器 电压变换和定标 滞回 比较器 控制执行电路 第4章 电路由温度传感器、跟随器、加法电路、滞回比较器、反相器、光电耦合器、继电器和加热器等组成 以自动控制温度在0?100内变化为例。 第4章 R1 510? UT RT -UCC(-15V) R2 10 k? R3 10 k? UO1 + + _ A0 A1 温度传感器 跟随器 （隔离，以避 免后级的影响） RT置于温度监测处。 当温度从0℃ 100℃ RT由7355Ω 153Ω， 相应的UT从－0.97V －11.54V。 　　UO1=UT A1 MF57型 热敏电阻 ＋UCC(15V) V R5 R4 RP1 RP2 R6 4.7 k? R7 10 k? R8 10 k? 10 k? 220 k? 10 k? UO1 UO2 UO3 反相加法器 跟随器 （隔离） 温度为下限值时，UO1=UO1L＝－0.97V,令UO2=UO2L=0,则应满足： 温度为上限值时， UO1=UO1H＝－11.54V 令UO2=UO2H=10V,则应 满足：电压放大倍数 = 按温度标定后电压表可 直接指示被监测温度 + + _ A0 A2 A2 + + _ A0 A3 A3 第4章 R12 RP3 R10 ＋UCC (15V) R9 U-4 U+4 R11 UO4 UO3 滞回比较器 设RP=RP3′//RP3″,则： RP3 RP3″ UR 调节RP3可改变UR，从而调节 U+4,达到调节控温范围的目 的。R9－R12的阻值由控温要 求确定。 A4 第4章 UO4 R15 R13 10 k? R14 10 k? ＋UCC(15V) R16 T1 D E K T2 R17 加热器 FU FU 反相器 光电 耦合器 UO5 当UO5为低电平时，T1和T2导通，继电器线圈通电，其触点闭合，加热器通电加热，使被监控点的温度上升；反之，则温度下降。 A5 ~ 第4章 被控点的温度较低时，RT大，UT、UO1小，UO2、UO3小，使得U-4U+4, A4输出正饱和电压（此时U+4=U+4H),UO5输出低电平，加热器加热，被控点升温。 　　 第4章 该电路的功能：自动监控测温度。 整个电路的工作原理： 当温度升高至上限值，使得U-4U+4H, A4输出负饱和电压（此时U+4=U+4L), UO5输出高电平，加热器停止加热，温度下降。降至下限值则重新加热。 * 4.1 运算放大器电路模型 － ＋ ＋ 反相输入端 u － u ＋ 同相 输入端 信号传输方向 u i 输出端 理想运放开环电压放大倍数 o u 实际运放开环电压放大倍数 第4章 AO 1. 电压传输特性 第4章 运算放大器的基本特性 uo 0 ui UOM –UOM uo= f ( ui ) , 其中 ui = u＋ – u － Ui – Ui + 线性区 ui Ui – Ui + uo = A0 ui = A0 （u+ – u－ ） ui Ui + 和 ui Ui - 饱和区 uo = + – UOM o u ＋ － ＋ u– u+ AO 2. 运算放大器的理想特性 理想化的条件： 开环电压放大倍数 AO ∞ ; 差模输入电阻 ri 开环输出电阻 rO 共模抑制比 KCMRR ∞ ; 0 ; ∞ ; － ＋ ＋ u － u ＋ o u AO 第4章 运算放大器的理想电压传输特性 0 uo ui UO+ 理想运放 o u ＋ － ＋ u– u+ uo 0 ui Uo+ U0 - Uim –Uim 实际运放 UO- 第4章 3. 理想运算放大器的分析特点 理想运放 对于理想运放 Ao , ri , “虚短路”原则 （2） “虚断路”原则 （1） u uo ui u = Ao = – - + 理想运放工作在线性区的分析依据 ui uO _ + + u-