电工学集成运算放大器

《电工学集成运算放大器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学集成运算放大器（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电子技术电子技术电工学集成运算放大器Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 10.1 集成电路集成电路集成电路是集成电路是20世纪世纪60年代发展起来的固体组年代发展起来的固体组件。它是用微电子技术将元件、导线、电路集成件。它是用微电子技术将元件、导线、电路集成在一块很小的半导体芯片上。在一块很小的半导体芯片上。集成电路的发展进程：集成电路的发展进程：1960年：小规模集成电路年：小规模集成电路SSI

2、。1966年：中规模集成电路年：中规模集成电路MSI。1969年：大规模集成电路年：大规模集成电路LSI。1975年：超大规模集成电路年：超大规模集成电路VLSI。2大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 集成电路分类集成电路分类(1)模拟电路模拟电路处理模拟信号的电路。处理模拟信号的电路。如集成功率放大器、集成运算放大器等。如集成功率放大器、集成运算放大器等。(2)数字电路数字电路处理数字信号的电路。处理数字信号的电路。如集成门电路、编码器、译码器、触发器等。如集成门电路、编码器、译码器、触发器等。集成电路芯片集

3、成电路芯片3大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 特点：特点：输入级采用差分放大电路，输入级采用差分放大电路，KCMR和和ri很高。很高。中间级采用多级共射电路，起电压放大作用。中间级采用多级共射电路，起电压放大作用。输出级采用互补对称放大电路和共集放大电路，输出级采用互补对称放大电路和共集放大电路， ro很小，带负载能力很强。很小，带负载能力很强。直接耦合的多级放大电路，电压放大倍数很高。直接耦合的多级放大电路，电压放大倍数很高。体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。10.2 集成

4、运算放大器的概述集成运算放大器的概述一、集成运算放大器的组成一、集成运算放大器的组成输入级输入级中间级中间级输出级输出级输入端输入端输出端输出端集成运算放大器的组成集成运算放大器的组成4大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 CF74181723456集成运算放大器的图形符号、引脚和外部接线图集成运算放大器的图形符号、引脚和外部接线图净输入净输入电压电压运算放大器的符号运算放大器的符号uDuuuOAo同相同相输入端输入端反相反相输入端输入端输出端输出端+UCCUEE87100dB231546uu+uO5大连理工大学

5、电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 uO= = f( (uD) )线性区线性区uO = Ao uD= Ao ( uu)饱和区饱和区正饱和电压：正饱和电压：uO =UOMUCC 负饱和电压：负饱和电压：uO =UOMUEE 二、电压传输特性二、电压传输特性 uDOuO负饱和区负饱和区正饱和区正饱和区线性线性区区UOM+UOM电压传输特性电压传输特性6大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 净输入净输入 信号信号xD D输出信号输出信号xO输入信号

6、输入信号 xI放大电路放大电路Ao比较环节比较环节开环放大倍数：开环放大倍数： Ao=xoxD闭环放大倍数：闭环放大倍数： Af=xoxI反馈系数：反馈系数：xFxoF=反馈信号反馈信号xF反馈电路反馈电路F10.3反馈的基本概念反馈的基本概念反馈示意图反馈示意图7大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 一、反馈的分类一、反馈的分类1.1.正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈:xF与与xI作用相同作用相同,使使xD增加；增加；负反馈负反馈:xF与与xI作用相反作用相反,使使xD减小。

7、减小。2. 2. 电流反馈和电压反馈电流反馈和电压反馈电流反馈和电压反馈电流反馈和电压反馈电流反馈：反馈信号取自输出电流，电流反馈：反馈信号取自输出电流，xF iO；电压反馈：反馈信号取自输出电压，电压反馈：反馈信号取自输出电压，xFuO。3. 3. 串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈串联反馈:xF与与xI 以串联的形式作用于净输入端；以串联的形式作用于净输入端；并联反馈并联反馈:xF与与xI以并联的形式作用于净输入端。以并联的形式作用于净输入端。8大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放

8、放大大大大器器器器 *二、反馈的判断二、反馈的判断1.1.正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈和负反馈判断方法：瞬时极性法。判断方法：瞬时极性法。AoRF RL RR1R2 uOuIuF uDuORFiFR1R2uIiIiDRL正反馈正反馈负反馈负反馈9大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 uORFiFR1R2uIiIiDRL2.2.电流反馈和电压反馈电流反馈和电压反馈电流反馈和电压反馈电流反馈和电压反馈 输出端短路法输出端短路法:令令RL=0，此时此时uO=0，若若xF=0则为电压反馈，否则为电流反

9、馈。则为电压反馈，否则为电流反馈。输出端开路法输出端开路法:令令RL=，此时，此时iO=0，若若xF =0则为电流反馈，否则为电压反馈。则为电流反馈，否则为电压反馈。AoRF RL RR1R2 uOuIuF uD判断方法判断方法电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈10大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 3.3.串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈uORFiFR1R2uIiIiDRLAoRF RL RR1R2 uOuI串联反馈在输入端是以电压的形式出现的；串联反馈在输入端是以电压的

10、形式出现的；并联反馈在输入端是以电流的形式出现的。并联反馈在输入端是以电流的形式出现的。判断方法判断方法并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈11大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 Xo/XD1XF/XD=三、负反馈对放大电路性能的影响三、负反馈对放大电路性能的影响xFAoFxIxDxO= Xo XDXFXD=XIXFXoXI| Af|=|Ao|1|F |Ao|Af|=1|F |Af|当当|F |Ao|1，称为深度负反称为深度负反馈馈|Af|1 1若为深度负反馈若为深度负反馈,|F |Ao|1d|Af|Af|d|Ao

11、|Ao|13大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 例例10.2.1某放大电路的某放大电路的|Ao|=1000，由于某一，由于某一原因原因,使其变化率为使其变化率为，若电路的反馈，若电路的反馈系数系数| F |=0.009，则闭环电压放大倍数的变化率？，则闭环电压放大倍数的变化率？=2%110.0091000=20%解解d|Ao|Ao|11|F |Ao|=d|Af|Af|d|Ao|Ao|=20%14大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器

12、 2.2.加宽了通频带加宽了通频带加宽了通频带加宽了通频带0.707|Af|Ao|未加入反馈后未加入反馈后O f |A |0.707|Ao|Bof1f2Bff3f4加入反馈后加入反馈后|Af|加宽通频带加宽通频带15大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 电压负反馈稳定电压负反馈稳定输出电压输出电压输出电压输出电压。电流负反馈稳定电流负反馈稳定输出电流。输出电流。输出电流。输出电流。4.4.稳定了输出电压或输出电流稳定了输出电压或输出电流稳定了输出电压或输出电流稳定了输出电压或输出电流3.3.改善非线性失真改善非线

13、性失真改善非线性失真改善非线性失真无负反馈时无负反馈时有负反馈时有负反馈时ICiCO t UCC/RC ICiCO t UCC/RC 改善非线性失真改善非线性失真16大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 5.5.改变了输入电阻或输出电阻改变了输入电阻或输出电阻改变了输入电阻或输出电阻改变了输入电阻或输出电阻串联反馈使串联反馈使输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻增加。增加。并联反馈使并联反馈使输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻减小。减小。电压负反馈使电压负反馈使输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻减小。减小。电流负反馈使电

14、流负反馈使输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻增加。增加。17大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 10.4理想运算放大器理想运算放大器一、理想运放的主要条件一、理想运放的主要条件一、理想运放的主要条件一、理想运放的主要条件开环电压放大倍数：开环电压放大倍数：Ao开环输入电阻：开环输入电阻：ri开环输出电阻：开环输出电阻：ro0共模抑制比：共模抑制比：KCMRuuuO uD理想运放的符号理想运放的符号18大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器

15、器器 二、理想运放的特性二、理想运放的特性二、理想运放的特性二、理想运放的特性uO=UOMUCC(2)当当uu时，时，即即uD0OuOuD+UOMUOM1.1.工作在饱和区时的特点工作在饱和区时的特点工作在饱和区时的特点工作在饱和区时的特点不加反馈时，稍有不加反馈时，稍有uD即进入饱和区。即进入饱和区。理想运算放大器理想运算放大器的电压传输特性的电压传输特性19大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 2.2.工作在线性区时的特点工作在线性区时的特点工作在线性区时的特点工作在线性区时的特点 iD反馈电路反馈电路uuu

16、O(1)AouOAouD=0u=u(2)riuD riiD=0(3)ro0uOL=uOC故称为虚短路。故称为虚短路。故称为虚开路。故称为虚开路。即输出电压不受负载的影响。即输出电压不受负载的影响。引入负反馈后的理想运放引入负反馈后的理想运放20大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 10.5基本运算电路基本运算电路Af一、比例运算电路一、比例运算电路1. 反相比例运算电路反相比例运算电路反相比例运算电路反相比例运算电路u=u=0iD=0i1=iFuIR1uO RF= =F1uO=uIuuuORFiFR1R2uIi1

17、iD虚地虚地反相比例运算电路反相比例运算电路21大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 uO与与uI 成反相比例；成反相比例； uO 的大小只与的大小只与R1、RF的阻值和的阻值和uI有关。有关。若若R1= RF，则，则uO = uI。故称为反相器。故称为反相器。R2为平衡电阻，为平衡电阻，R2= R1RF说明说明F1uO=uI反相比例运算电路反相比例运算电路uuuORFiFR1R2uIi1iD22大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器

18、 2.2.同相比例运算电路同相比例运算电路同相比例运算电路同相比例运算电路i1iDuuuORFiFR1R2uIAfRFR1uO=)uI(1 uO=RFiFR1i1uI=R1i1 iF=i1同相比例运算电路同相比例运算电路23大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 说明说明uO 与与uI 同相位，且同相位，且Af1；uO 的大小只与的大小只与R1、RF的阻值和的阻值和uI有关。有关。若若RF= 0,R1= , R2= 0时时,uO = uI称为电压跟随器称为电压跟随器平衡电阻平衡电阻R2=R1RF。uOuI电压跟随器

19、电压跟随器RFR1uO=)uI(1i1iDuuuORFiFR1R2uI同相比例运算电路同相比例运算电路24大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 例例10.5.1应用运放来测量电阻的原理电路如图所示，应用运放来测量电阻的原理电路如图所示，其中其中uI=U =10V，输出端接有满量程为输出端接有满量程为5V的电压表，被的电压表，被测电阻为测电阻为Rx。(1)试找出被测电阻的阻值试找出被测电阻的阻值Rx与电压表读数之与电压表读数之间的关系；间的关系；(2)若使用的运放为若使用的运放为CF741型，为了扩大测量电阻型，为

20、了扩大测量电阻的范围，将电压表量程选为的范围，将电压表量程选为50V是否有意义？是否有意义？解解(1)uORxR1uI UV05V1M 10Vx1uO=uI1uIx=uO10610=uO =105uO 25大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 电压表读数电压表读数 uO V 12345被测电阻值被测电阻值 Rx 1052105310541055105所以所以:(2)查附录可知，查附录可知，CF741型集成运放的最大输出电压为型集成运放的最大输出电压为 13V，超出此值时输入与输出不再有线性关系，超出此值时输入与输

21、出不再有线性关系，所以，选用所以，选用50V量程的电压表是没有意义的。量程的电压表是没有意义的。26大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 二、加法运算电路二、加法运算电路u= u =0 uuuORFiFR12R2uI1iI1iI2uI2R11F12F11+uI2) uO=(uI1当当uI1单独作用时单独作用时,uO1=F11uI1当当uI2单独作用时单独作用时,根据叠加定理根据叠加定理:uO=uO1uO2uO1=F12uI2加法运算电路加法运算电路虚地虚地27大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第1

22、0101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 当当R11=R12=R1时：时：当当R11=R12=RF时时：uO=(uI1+uI2)，平衡电阻：平衡电阻：R2 =R11R12RF。说明说明uuuORFiFR12R2uI1iI1iI2uI2R11F12F11+uI2) uO=(uI1F1uO=(uI1+uI2)加法运算电路加法运算电路28大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 三、减法运算电路三、减法运算电路当当uI1单独作用时单独作用时,uO1=F1uI1当当uI2单独作用时单独作用时,RFR1

23、uO2=(1)uR3R2R3u=uI2=(1RFR1)R3R2R3uI2uuuORFR1R2uI2uI1R3uuuORFR1R2uI1R3uuuORFR1R2uI2R3根据叠加定理根据叠加定理:uO=uO1uO2减法运算电路减法运算电路29大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 F1 R3R2R3RFR1=(1)uI2uI1uO=uO1uO2F1uO=(uI2uI1)32F1当当=时时,当当R1= RF时时, uO= uI2 uI1平衡电阻平衡电阻 R2R3=R1RF。 说明说明uuuORFR1R2uI2uI1R3

24、 R3/R21R3/R2减法运算电路减法运算电路30大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 例例10.5.2如图为两级运放组成的电路，如图为两级运放组成的电路，已知已知uI1=0.1V，uI2=0.2V，uI3=0.3V，求，求uO。uI1uI2uI3+ uO30k 30k 30k 10k 10k 10k 10k 10k F112 F1 11uO1=(uI1uI2)第一级为加法运算电路：第一级为加法运算电路：解解第二级为减法运算电路：第二级为减法运算电路：R5R4+R5RF2R3(1)uI3F23uO1 uO=0.

25、3V=0.6V31大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 四、微分运算电路四、微分运算电路uuuORFR2uIiFC uCiCu+ = u = 0 iF=iC duCuO=RFC dtduIuO=RFC dtduC=CdtuORFOuOtOuItUI当当uI为阶跃电压时为阶跃电压时,uO为尖脉冲电压。为尖脉冲电压。说明说明平衡电阻平衡电阻R2=RF。微分运算电路微分运算电路虚地虚地波形波形32大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 五、

26、五、积分运算电路积分运算电路u= u= 0 iI=iF1R1CuO=uIdtuCuuuOR1R2uIiFC iIduCdt C uIR1= =uO=uC 说明说明当当uI为阶跃电压时为阶跃电压时,uO随时间线性积分到负饱随时间线性积分到负饱和值为止。和值为止。OuIUIttOuOUOM平衡电阻平衡电阻R2= R1。积分运算电路积分运算电路波形波形虚地虚地33大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 10.6电压比较器电压比较器一、单限电压比较器一、单限电压比较器+UOM电压传输特性电压传输特性R R uIURUOMu

27、OuIuOOURUOMR R uIURuO+UOMuIuOOUR信号输入方式信号输入方式34大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 零电压比较器可以实现波形变换零电压比较器可以实现波形变换,即可以即可以把正弦波变换为方波。把正弦波变换为方波。当当UR=0时，称为零电压比较器时，称为零电压比较器UOMt uIO t uOO UOMR R uIuO零电压比较器零电压比较器输出波形输出波形35大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 例例10.

28、6.1如图所示是利用运放组成的过温保护电如图所示是利用运放组成的过温保护电路，路，R3是负温度系数的热敏电阻，温度升高时，阻值变是负温度系数的热敏电阻，温度升高时，阻值变小，小，KA是继电器，要求该电路在温度超过上限值时，继是继电器，要求该电路在温度超过上限值时，继电器动作，自动切断加热电源。试分析该电路的工作原电器动作，自动切断加热电源。试分析该电路的工作原理。理。解解 从图中可得：从图中可得：正常工作时，正常工作时，uIUR，uO=UOM晶体管晶体管T截止，截止，KA线圈不通电线圈不通电,KA不会动作。不会动作。uOR1 R2uIUCCR4R3UR T KA R2R1R2UR=UCC(2)

29、 R4R3R4uI=UCC(1)36大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 当温度超过上限值时，当温度超过上限值时，R3的阻值下降；的阻值下降；根据公式根据公式(1)可知可知uI增加增加，当当uIUR时，时，uO=UOM晶体管晶体管T饱和导通，饱和导通，KA线圈通电线圈通电,KA产生动作，产生动作，切除加热电源，切除加热电源，实现过温保护。实现过温保护。uOR1 R2uIUCCR4R3UR T KA 37大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器

30、器器器 +UOMUOM 二、二、二、二、 滞回电压比较器滞回电压比较器滞回电压比较器滞回电压比较器当当uO=+UOM时时,u+=UH= RF R2+RFUR+R2 R2+RFUOM当当uO=UOM时时,u+=UL=RF R2+RFURR2 R2+RFUOMO uOuIULUHuO+_R1 R2uIUR RF滞回电压比较器滞回电压比较器电压传输特性电压传输特性上限触发电压上限触发电压下限触发电压下限触发电压38大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 +UOMUOMOuOuIULUHuO+_R1 R2uIUR RfU=

31、UHUL称为滞称为滞回宽度回宽度改变改变R2和和RF，可以改变，可以改变 U、UL、UH。电压传输特性电压传输特性滞回电压比较器滞回电压比较器39大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 三、三、三、三、 双限电压比较器双限电压比较器双限电压比较器双限电压比较器当当uIUL时时,uO1=UOM uO2=UOM当当uIUH时时,uO1=UOM uO2=UOM当当UHuIUL时时,uO1=UOMuO2=UOMuO= =UOMuO= =UOMuHuO2uO1D1D2uOuLuIuLuHuIuOO+ uOMuO=0双限电压比

32、较器双限电压比较器电压传输特性电压传输特性40大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 AoF=110.7RC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路UoUi Uf放大电路放大电路 A0反馈电路反馈电路 F正弦波振荡器原理电路正弦波振荡器原理电路 uOR CCRFR1 R RC 正弦波振荡器正弦波振荡器Uf=FUoUo AoUi=反馈电路反馈电路同相比同相比例电路例电路41大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 1.1.自励振荡的相位条件自励振荡的

33、相位条件自励振荡的相位条件自励振荡的相位条件反馈电压反馈电压 Uf的相位要与输入电压的相位要与输入电压 Ui的相位的相位 相同。相同。 即必须是正反馈。即必须是正反馈。RC 串并联电路串并联电路 Uf=Ui UO R R CC =UfUoRXC3jR2XC1=2Z并并Z总总(RjXC)R(jXC)R(jXC)=42大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 UfUoR =XC= 2p pfnC 112p pR C fn=RXC3jR2XC1=2若满足若满足Uf和和Ui同相位同相位=UfUo13振荡频率振荡频率F=RC

34、串并联选频电路串并联选频电路 Uf=Ui Uo R R CC 改变改变R、C 可以改变振荡频率。可以改变振荡频率。43大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 |Ao|=3=UfUoF=132. 2.自励振荡的幅度条件自励振荡的幅度条件自励振荡的幅度条件自励振荡的幅度条件反馈电压与输入电压大小相等。反馈电压与输入电压大小相等。即即|Ao|F |=1。RFR11=3F = 2R1 Uf=FUoUo AoUi=uOR R CCRFR1RC 正弦波振荡器正弦波振荡器44大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第1

35、0101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 RC 正弦波振荡器正弦波振荡器再反馈再反馈Ui=Uf=|F |Uo23.自励振荡的起振条件自励振荡的起振条件自励振荡的起振条件自励振荡的起振条件振荡电路的组成振荡电路的组成接通电源接通电源Uo1反馈反馈Ui=Uf=|F |Uo1放大放大Uo2=|Ao |F |Uo1Uo1再放大再放大Uo3=|Ao | F |Uo2 Uo2起振的过程起振的过程 放大电路放大电路 正反馈电路正反馈电路 选频网络选频网络反馈电路反馈电路放大电路放大电路 uOR CCRFR1 R 选频电路选频电路45大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第

36、10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 才能起振才能起振 振荡稳定振荡稳定 不能起振不能起振 |Ao|F|1|Ao|F|=1|Ao|F|1总之，起振过程是由总之，起振过程是由|Ao|F |1，一直到一直到|Ao|F|=1，达到稳定的过程。达到稳定的过程。振荡波形振荡波形46大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 |Ao|=3F = 2R1振荡稳定时振荡稳定时:|Ao|F|=1|Ao|3F 2R1起振时起振时:|Ao|F|1F为非线性电阻，为非线性电阻，选择负温度系数的热敏变阻。选择负温度

37、系数的热敏变阻。uOR R CCRFR1RC 正弦波振荡器正弦波振荡器47大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 * *10.8有源滤波器有源滤波器 滤波器是一种选频电路。滤波器是一种选频电路。按电路组成分为：按电路组成分为： 无源滤波电路：由无源元件无源滤波电路：由无源元件 R、L、C 组成组成 的滤波器。的滤波器。 有源滤波电路：含有放大电路的滤波器。有源滤波电路：含有放大电路的滤波器。按频率范围分为：按频率范围分为： 低通、高通、带通和带阻滤波器等。低通、高通、带通和带阻滤波器等。48大连理工大学电气工程系大

38、连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 一、低通滤波器一、低通滤波器在在RC 回路回路中中根据同相比例运算电路根据同相比例运算电路RFR1= =(1)CRFR1R U= = UC = =RjXC Ui jXC1j RC Ui= =Uo= =(1RFR1)U+ +1j RC UiUoUi低通滤波器低通滤波器49大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 1j RC = =RFR11当当 = 0= 时时,RC 1称为截止角频率称为截止角频率。RFR11| Au| =

39、= 1( RC)2|Am| Au| = 12RFR1（1）= 12幅频特性幅频特性0 | Au |1O | Am | | Am |当当= 0时，时，|Au|=RFR11|Am|=Au = = UoUi频率小于频率小于 0的信号可以通过。的信号可以通过。50大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 二、高通滤波器二、高通滤波器在在RC 回路中：回路中：根据同相比例运算电路，可得根据同相比例运算电路，可得R jXC= = Ui U+ R= =Ui1j RC1Ui1j RC1RFR1= = (1)RFR1Uo= =)U+(

40、1CRFR1R UoUi高通滤波器高通滤波器51大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 Ui=UoRfR111j RC 1RC 1其中其中 0= Au= 幅频特性幅频特性0T(j)AmOAm21RFR11| Au| = = 1()2 RC1当当=时，时，|Au|=|Am|Am|当当 = 0时，时，|Au|=2RFR1=1频率大于频率大于 0的信号可以通过。的信号可以通过。52大连理工大学电气工程系大连理工大学电气工程系第第第第10101010章章章章 运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器 第第10章章结结束束下一章下一章上一章上一章返回主页返回主页