16集成运算放大器.ppt

第16章 集成运算放大器 16.1 集成运算放大器的简单介绍 16.1.3 主要参数 16.1.4 理想运算放大器及其分析依据 3. 理想运算放大器工作在线性区的特点 16.2 运算放大器在信号运算方面的运用 16.2.1 比例运算 1.反相比例运算 2. 同相比例运算 16.2.2 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 2. 同相加法运算电路 16.2.3 减法运算电路 16.2.4 积分运算电路 16.2.5 微分运算电路 比例-微分运算电路 比例-积分-微分运算电路 *16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.1 有源滤波器 1. 有源低通滤波器 2. 有源高通滤波器 1.电路 2. 工作原理 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.3 电压比较器 1. 基本电压比较器 输出带限幅的电压比较器 过零电压比较器 2. 滞回比较器 16.4 运算放大器在波形产生方面的应用 16.4.1 矩形波发生器 2. 工作原理 3. 工作波形 4. 周期与频率 16.4.2 三角波发生器 1. 电路结构 2. 工作原理 3. 工作波形 4. 周期与频率 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 2. 波形 矩形波产生电路 ? uc + – UR + – 1. 电路结构 由滞回比较器、 RC充放电电路组成。 电容电压uc 即是比较器的输入电压， 2. 工作原理 设电源接通时， uo = +UZ，uc(0) = 0。 电阻R2两端的电压UR即 是比较器的参考电压。 uo 通过 RF 对电容C充电， uc 按指数规律增长。 RF C 当 uo = +UZ时， 电容充电， uc上升， 电容放电， uc下降， 当uc= UR 时，uo 跳变成 –UZ 当 uc= –UR 时，uo 跳变成 +UZ，电容又重新充电。 放电 uc + – 充电 T 2 T = T1+T2 电容充放电过程，uc的响应规律为 Z 2 1 2 U R R R + - T 1 － U z t O u o , u C + Z 2 1 2 U R R R + － U Z + U Z + U z T 1 矩形波的周期 矩形波的频率 充放电时间常数相同：? = RC 矩形波常用于数字电路中作为信号源 在充电过程中 在放电过程中 A1：滞回比较器 A2：反相积分电路 因 u- = 0 ， 当 u+ = 0时，A1状态改变 A1：滞回比较器 因 u- = 0 ，所以 当 u+ = u- = 0时，A1状态改变。 当 即当输出电压uo 达到 时，u01 跃变, 同时积分电路的输入、输出电压也随之改变。 T = T1+ T2 = 2T1 = 2T2 uo1 UZ –UZ t O uo (1) 改变比较器的输出 uo1及电阻R1 、R2 即可改变三角波的幅值。 (2) 改变电路电阻R1与R2的比值，或改变积分常数RC ，均可改变三角波的频率。 T T1 T2 频率可调的三角波发生器 三角波发生器 在三角波发生器的电路中，使积分电路的正、反向积分的时间常数不同，即可使其输出锯齿波。 16.4.3 锯齿波发生器 1. 电路 t UZ –UZ uo uo1 O uo ?16.5 使用运算放大器应注意的几个问题 集成运算放大器的用途广泛，在使用前必须进行测试，使用中应注意其电参数和极限参数符合电路要求，同时还应注意以下问题。? 3. 调零 为了提高集成运算放大器的精度,消除因失调电压和失调电流引起的误差,需要对集成运算放大器进行调零。 集成运算放大器的调零电路有两类，一类是内调零，集成运算放大器设有外接调零电路的引线端, 按说明书连接即可，如常用的??741，其中电位器RP可选择10kΩ的电位器, 如图所示。 1. 选用元件 2. 消振 3. 调零  (1)输入端保护 当输入端所加的电压过高时会损坏集成运算放大器，可在输入端加入两个反向并联的二极管，如图所示，将输入电压限制在二极管的正向压降以内。 4. 保护 ? A741的调零电路  (1)输入端保护 (2)输出端保护 为了防止输出电压过大,可利用稳压管来保护，如图 所示，将两个稳压管反向串联，就可将输出电压限制 在稳压管的稳压值UZ的范围内。 输出端保护 4. 保护 (3)电源保护 为了防止正负电源接反，可用二极管保护，若电源接错，二极管反向截止，集成运算放大器上无电压，如图所示。  5