第四章集成运算放大器的应用.pptVIP

4.2.3 电压比较器 4.2.3 电压比较器 用双向限幅比较器的应用 uo ui 0 +UOM -UOM 2、过零比较器: (UR =0时) uo ui 0 +UOM -UOM + + uo ui + + uo ui ui从反相端输入 ui从同相端输入 传输特性 传输特性 电路改进1：用单向稳压管稳定输出电压。 uo ui 0 +Uz -Uz UR + + ui UR R1 R2 uo UZ 限制输出电压的大小，与负载电平配合 电路改进2：用双向限幅比较器。 + + ui uo ?UZ R R′ + + ui uo ?UZ 电压比较器的另一种形式 ——将双向稳压管接在负反馈回路上 uo ui 0 +UZ -UZ t ui Uom -Uom t ui UH UL ?UZ + + ui UR R1 R2 uo R 把过零的正弦波变换成矩形波 * 第 4 章 集 成 运 算 放 大 器 的 应 用 第4章 集成运算放大器的应用 主要内容： 4.1 模拟运算电路 4.2 信号处理电路 4.3 正弦波振荡器 4.4 使用运算放大器应注意的几个问题 目的和要求： 1、 掌握模拟运算电路的基本原理和应用； 2、 掌握信号处理电路的基本原理和应用； 3、 掌握正弦波振荡器的振荡条件和RC/LC振荡器的原理和应用； 4、 掌握运算放大器的应用以及运用中的实际问题。 4.1 模拟运算电路 4.1.1 比例运算电路 作用：将信号按比例放大。 类型：同相比例放大和反相比例放大。 方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。 uo _ + ? + ? Rf R1 R2 ui i1 i2 虚短路 i1= i2 虚开路 1、反相输入比例运算电路 平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。R2 =R1 // Rf uo _ + ? + ? Rf R1 R2 ui i1 i2 电位为0，虚地 反馈方式 电压并联负反馈 输出电阻很小！ 2、同相输入比例运算电路 _ + ? + ? R2 R1 RP ui uo u-= u+= ui 虚短路 虚开路 结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。 反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高 _ + ? + ? ui uo 此电路是电压并联负反馈，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。 结构特点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。 电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。 3、电压跟随器 例1 在图示电路中，已知R1=100kΩ， Rf=200kΩ ，ui=1V，求输出电压uo，并说明输入级的作用。 4.1.2 加法和减法运算电路 1、加法运算电路 作用：将若干个输入信号之和按比例放大。 类型：同相求和和反相求和。 方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。 i12 iF i11 R12 _ + + ? Rf R11 ui2 uo R3 ui1 反相求和运算 调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。 2、减法运算电路 _ + ? + ? RF R1 R2 ui2 uo R3 ui1 _ + ? + ? RF R1 R2 ui2 uo R3 ui1 iR iC ui - + + R R1 C uo iR=iC 结 论 输出电压与输入电压对时间的积分成正比 4.1.3 积分和微分运算电路 1、积分运算电路 虚开路 虚短路 积分电路 iR iC ui - + + R R1 C uo 应用举例：积分波形 若ui为恒定电压U t ui 0 t uo 0 U -Uom TM 积分时限 积分波形 积分电路 t ui 0 t uo 0 方波----三角波转换图 iR iC ui - + + R R1 C uo 应用举例：波形转换 积分电路 设ui=U(恒定）： u i – + + uo R R1 i1 iR C 2、微分运算电路 虚短路 虚开路 uo ui U t t 0 0 ui为恒定时的输出波形 4.2 信号处理电路 4.2.1 有源滤波器 滤波器：选出所需要的频率范围内的信号，使其顺利通过；而对于频率超出此范围的信号，使其不易通过。 理想滤波器的频率特性： 1、按电路功能分类: 不同的滤波器具有不同的频率特性，大致可分为低通、高通、 带通和带阻四种。 滤波电路的分类： 有源滤波器：由无源元件R、C和放大电路构成的滤波器。