《模拟电子技术翟丽芳电子课件第6章节集成运放的线性应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术翟丽芳电子课件第6章节集成运放的线性应用（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 集成运放的线性应用,6.1 集成运放的一般应用问题 6.2 基本运算电路 6.3 模拟乘法器 6.4 有源滤波电路,应用,信号运算：加、减、乘、除、积分、微分、对数等,信号放大,信号处理：滤波、比较、调制等,信号产生：正弦波、方波、三角波等,应用 = 集成运放+各种反馈,6.1 集成运放的一般应用问题,6.1.1 应用分类,运算放大器的电路模型,图6-2 集成运放的电压传输特性 a)实际特性 b)理想特性,1.理想集成运算放大器的技术指标,1) 开环差模电压增益趋于无穷大(Aod) 2) 差模输入电阻趋于无穷大(rid) 3) 输出电阻趋于零(ro0) 4) 共模抑制比趋于无穷大(KC
2、MR) 5) 输入偏置电流趋于零(IIB0) 6) 频带宽度趋于无穷大(fBW) 7) 输入失调电压UIO、输入失调电流IIO以及它们的温漂均为零,6.1.2 线性应用分析方法,2.虚短和虚断,uPuN 同相输入端与反相输入端两点电位近似相等， 这种现象称为“虚短”。 ipiN0 流过两个输入端的输入电流接近于零， 这种现象称为“虚断”。,6.1.3 集成运放应用的实际问题,1.集成运放的选择 2.集成运放的参数测量 3.集成运放使用时可能出现的问题 4.集成运放的保护,(1) 输入端保护,图6-3 输入保护电路 a) 反相端输入保护电路 b) 同相端输入保护电路,4.集成运放的保护,(2)
3、输出端保护,图6-4 输出保护电路,(3) 电源端保护,图6-5 电源端保护电路,6.2 基本运算电路,6.2.1 比例运算电路 6.2.2 加法和减法运算电路 6.2.3 积分运算电路和微分运算电路 6.2.4 对数运算电路和反对数运算电路,1.反相输入比例运算电路,图6-6 反相输入比例运算电路,图6-8 同相输入比例运算电路,2.同相输入比例运算电路,特例： 同相电压跟随器,1.反相输入加法运算电路,6.2.2 加法和减法运算电路,2.同相输入加法运算电路,3.减法运算电路,图6-12 减法电路 a)减法运算电路 b)反相输入比例运算电路 c)同相输入比例运算电路,1.积分运算电路,6.
4、2.3 积分运算电路和微分运算电路,图6-15 积分电路应用举例 a)积分电路 b)输入电压波形 c)输出电压波形,2.微分运算电路,2.微分运算电路,图6-17 微分电路用于波形变换,1.对数运算电路,6.2.4 对数运算电路和反对数运算电路,2.反对数运算电路(指数运算电路),6.3 模拟乘法器,6.3.1 模拟乘法器的工作原理 6.3.2 乘法器应用电路,1.变跨导模拟乘法器,缺点：1. 只能是正值 ，因而只是一个两象限乘法器 。 2. 动态范围很小，只有几十毫伏左右 3. 温漂会给相乘的结果带来一定的误差,6.3.1 模拟乘法器的工作原理,2.双平衡模拟乘法器,6.3.2 乘法器应用电
5、路,1.平方和n次方运算电路,2.除法运算电路,注意：是两象限除法器。如果实际电路中的 为负值，可在模拟乘法器的后面加一级反相放大器。,3.开平方运算电路,负电压开平方运算电路,图6-29 正电压开平方运算电路,6.4 有源滤波电路,6.4.1 滤波器的基础知识 6.4.2 低通有源滤波器(LPF) 6.4.3 高通滤波器(HPF) 6.4.4 带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF),1.滤波器的功能,滤波电路的功能是让指定频段的信号顺利通过，而对其它频段的信号起衰减作用。由于集成运放具有输入电阻大、输出电阻小、电压增益高、负载能力强等优点，所以常用集成运放（工作在线性区）和网络组成有源滤
6、波电路。缺点是运放带宽有限，只适用于频率小于几十kHz。 在滤波器中，把信号能够通过的频率范围称为通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的频率称为截止频率。实际滤波器的通带和阻带之间存在一定的频率范围称为过渡带。过渡带越窄，说明电路的选择性越好。,6.4.1 滤波器的基础知识,2.滤波电路的分类,模拟滤波电路和数字滤波电路 无源滤波电路和有源滤波电路 低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、 带阻滤波器(BEF)、全通滤波器(APF),6.4.2 低通有源滤波器(LPF),1.一阶低通有源滤波器,2 二阶低通有源滤波器(LPF),6
7、.4.3 高通滤波器(HPF),1. 一阶有源高通滤波电路,2.二阶有源高通滤波电路,1.带通滤波器(BPF),图6-37 带通滤波器框图 a)结构框图 b)带通滤波器的理想特性,6.4.4 带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF),1.带通滤波器(BPF),图6-38 带通滤波器 a)电路图 b)幅频特性曲线,2.带阻滤波器(BEF),图6-39 带阻有源滤波器 a)带阻滤波器框图 b)带阻滤波器的理想特性,2.带阻滤波器(BEF),图6-40 带阻有源滤波器 a)带阻有源滤波器 b)带阻有源滤波器的幅频特性,本章小结 理想集成运放就是将集成运放的各项技术指标理想化，即 ， ， 等，这是分析集成运放应用电路的基本依据。当理 想运放工作在线性区，两个输入端“虚短”，即 ，同时两个输入端又“虚断”，即 。 集成运算放大器是一种高增益直接耦合放大器，它作为基本的电子器件，可实现多种功能电路，如电子电路中的比例、求和、求差、 积分和微分等模拟运算电路。 集成模拟乘法器是一种重要的模拟信号的变换与处理功能器件，用途广泛。除了完成各种运算功能外，还可用在信息工程领域的频率变换技术等方面。 有源滤波电路通常是由运放和RC网络构成的电子系统，根据幅频响应不同，可分为低通、高通、带通、带阻和全通滤波电路。高阶滤波电路一般都可由一阶和二阶有源滤波电路组成。,
