集成运放的应用第三章.pptVIP

对比较器电路的分析不能像对放大电路和运算电路的方法。一般的分析方法是集中在输出跳变得瞬间所对应的ui来分析uo与ui的对应关系。这时可认为电路满足uiP=uiN，iP=iN=0，ui=uT。 实际计算过程中采用理想运放代替实际运放误差很小。 二、集成运放两个工作区域 1、理想运放工作在线性区时的特点 输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即 理想运放工作在线性区特点： （1） 理想运放的差模输入电压等于零 2、理想运放工作在非线性区时的特点 在非线性区内，(u+ - u-)可能很大，即 u+ ≠u-。 “虚地”不存在 实际运放 Aod ≠∞ ，当 u+ 与 u- 差值比较小时，仍有 Aod (u+ - u- )UOPP，运放工作在线性区。 第二节 基本运算电路 一、比例运算电路 1、反相比例运算电路 （同相端电阻R2应与反相端电阻相等。） 由于运放的增益一般大于10的5次方 满足虚短虚断的要求： 2、同相比例运算电路 利用虚短和虚断得 电压跟随器 3、差动比例运算电路 二、求和运算电路 1、反相求和电路 3、加减运算电路 三、积分运算电路 四、微分运算电路 实际运算中，不需要记忆以上公式，因为公式和电路图是相匹配的，电路图变化，公式应做相应的变化。 只需要牢牢记住运放工作于线性区域： 虚短：同相输入端和反向输入端电位相等； 虚断：进入运放的电流为零。 第三节 电压比较器 运放有两个工作区：线性工作区和非线性工作区。 运算电路使用的是运放的线性区 电压比较器使用的是运放的非线性区 概念及构成 通过对两输入电压的相对比较，在输出端得到高电平或低电平结果的电路器件。 一、单门限比较器 过零比较器用途非常广泛，在交流调压、电气控制系统中经常使用。根据所接输入端得不同可以有同相过零比较器和反相过零比较器。 一般门限比较器 二、滞回比较器 单门限电压比较器结构简单，灵敏度高。但抗干扰能力差，如输入电压在uT附近时会造成uo反复跳动，造成比较器工作不稳定。 为解决这一问题，可将比较器设置两个阈值，只要干扰信号不超过这两个阈值比较器就不会跳变，从而提高比较器的抗干扰能力。利用这种思想设计出来的电压比较器称为滞回比较器。或称施密特触发器。 电路构成 如图所示，电路是在单门限比较器基础上增加了正反馈电路实现的。 三、双限比较器 第四节 正弦波震荡电路 正弦波振荡电路的基础知识 自激振荡现象 扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声, 其形成的过程如图所示。 一、产生震荡条件和正弦震荡电路 1、正弦波振荡的形成过程 放大电路在接通电源的瞬间, 随着电源电压由零开始的突然增 大, 电路受到扰动, 在放大器的 输入端产生一个微弱的扰动电压 ui, 经放大器放大、 正反馈, 再 放大、再反馈……, 如此反复循 环, 输出信号的幅度很快增加。 这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种频率的谐波成分。 为了能得到我们所需要频率的正弦波信号, 必须增加选频网络, 只有在选频网络中心频率上的信号能通过, 其他频率的信号被抑制, 在输出端就会得到如图ab段所示的起振波形。 RC桥式振荡电路 在图中,集成运放组成一个同相放大器,它的输出电压uo作为RC串并联网络的输入电压,而将RC串并联网络的输出电压作为放大器的输入电压,当f=f0时,RC串并联网络的相位移为零, 放大器是同相放大器,电路的总相位移是零,满足相位平衡条件,而对于其他频率的信号,RC串并联网络的相位移不为零,不满足相位平衡条件。由于RC串并联网络在 f=f0 时的传输系数F＝1/3,因此要求放大器的总电压增益Au应大于3,这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R1、Rf、V1、V2及R2构成负反馈支路,它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器。 ? 第五节 串联型稳压电源 稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，输出电压一般可连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。线性串联型稳压电源的缺点是损耗较大，效率低。 一、线性串联型稳压电路的工作原理 在实际电路中，可变电阻R是用一个三极管来替代的，控制基极电位，从而就控制了三极管的管压降VCE，VCE相当于VR。要想输出电压稳定，必须按电压负反馈电路的模式来构成串联型稳压电路。典型的串联型稳压电路如图所示。它由调整管、放大环节、比较环节、基准电压源几个部分组成。 1、输入电压变化，负载电流保持不变 负载电流变化，输入电压