电工电子 集成运算放大器概念.pptVIP

本章要求： 1. 理解集成运算放大器的结构和特点； 2. 理解放大电路中的负反馈以及负反馈对放大电路性能的影响； 3. 了解基本运算电路的结构和特点； 4. 了解集成运算放大器在信号处理中的运用； 5. 理解稳压电源的结构，了解三端稳压电路的应用。 具有放大能力的一阶有源滤波电路 一、整 流 电 路 单相桥式整流电路 电容滤波器 3、何谓“虚地”？何谓“虚短”？何谓“虚断”？“虚地”端是否可以真的接地？ 1、你能画出电压比较器的电路图和它的电压传输特性吗？ 4、工作在线性区的集成运放，为什么要引入负反馈？而且反馈电路为什么要接到反相输入端？ 2、举例说明理想集成运放两条重要结论在运放电路分析中的作用？ 第四节 集成运放用于信号处理 一、滤波器 滤波器是一种能让有用频率信号通过同时抑制无用频率信号的电子装置，即对频率进行选择的电路 。 电压跟随器 无源RC滤波网络 - + + R C ui uO 无源滤波器 由电阻、电容、电感组成 的滤波器。 缺点：体积大 有源滤波器 由运算放大器、电阻、电容组成的滤波器。 优点：不需电感，体积小， 频率特性好。 一阶有源滤波电路 （无电压放大功能） 一阶有源滤波电路（有电压放大功能） 电路的电压放大倍数 令 得电压放大倍数为 当 时，得通频带内的放大倍数为 当 时， ，其幅值将衰减至通 频带内的幅值的0.707倍。 一阶有源滤波电路的滤波效果并不好，实际应用中往往 采用高阶滤波器。 二、比较器 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的大小和极性。 （a）单限电压比较器电路 （b）单限电压比较器传输特性 UR +UO(sat) -UO(sat) uO ui ui UR uO 过零比较器原理图 过零比较器的输入输出特性 当输入电压为正弦波时，运放的同相输入端的电位为零，也就是输入信号和零电位比较，当输入信号是正弦波的正半周时，运算放大器的输出电压为负的最大值；当输入信号为正弦波的负半周时，运算放大器的 输出电压为正的最大值。这样过零比较器将正弦波变成了方波，实现了波形转换。 第五节 直流稳压电源 将50 Hz/220 V的交流电 ,转换成稳压的直流电源需要经过电压变换、整流变换、滤波和稳压等环节。 交流电源 负载 变压 整流 滤波 稳压 u4 uo u3 u2 u1 （一）单相半波整流电路 整流电路将交流电变换成单方向的直流电。 – + + – a Tr D uo u b RL io uD O u ?t O uo O （3）二极管承受的最高反向峰值电压 主要参数 （1）输出电压平均值 上面级数中的直流分量就是输出电压平均值 （2）输出电流平均值 （4）输出电压脉动系数 由前面的级数展开式可知，除了直流分量外，还有不同 频率的谐波分量。 定义：基波峰值和输出电压平均值之比称为输出电压的脉动 系数 。 越小，表明输出电压的脉动小，整流电路性能越好。 RL u2 io uo 1 2 3 4 a b + – + – u uo ?t 电路结构 正半周波形 （二）其它整流电路 二、滤波电路 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。 滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 u uC时，二极管导通，电源在给负载RL供电的同时也给电容充电， uC 增加，uo= uC 。 u uC时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，uC按指数规律下降， uo= uC 。 二极管承受的最高反向电压为 。 uo u ?t O ?t O u RL uo + + – – ~ + C * * 第九章 集成运算放大器 第一节 集成运算放大器 第二节 放大电路中的负反馈 第三节 基本运算电路 第四节 集成运放用于信号处理 第五节 直流稳压电源 在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中的元器件 制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为 集成电路(英文简称IC)。集成电路的体积很小，但性能 却很好。