《集成运算放大器小结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《集成运算放大器小结（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第5章章 集成运算放大器（集成运算放大器（II）举例与小结举例与小结(2)(2)解解: (1) A1：线性区（反相输入比例：线性区（反相输入比例为为1的运算电路的运算电路反相器）；反相器）；A2：非线性区（参考电压为：非线性区（参考电压为0的开环电压比较器）；的开环电压比较器）；A3：线性区（电压跟随器）。：线性区（电压跟随器）。 例例2：电路如图所示，试计算输出电压的值。（各：电路如图所示，试计算输出电压的值。（各运放均为理想运算放大器）运放均为理想运算放大器） * *5.6 5.6 应用举例应用举例应用举例应用举例应用集成运放构成的温度监测控制电路结构框架如下： 温度传感器将温度变化转化
2、为电压，将此电压与限定温度传感器将温度变化转化为电压，将此电压与限定温度范围内的电压上限和下限值比较，以控制加热器加热或温度范围内的电压上限和下限值比较，以控制加热器加热或停止加热，使被控温度保持在一定的范围内。停止加热，使被控温度保持在一定的范围内。温度传感器电压变换和定标 滞回 比较器控制执行电路 监测温度下限值为0 ，要求对应显示的输出电压为0V；上限值为100 ，要求对应显示的输出电压为10V。 电路由温度传感器、跟随器、加法电路、电路由温度传感器、跟随器、加法电路、滞回比较器、反相器、光电耦合器、继电器和滞回比较器、反相器、光电耦合器、继电器和加热器等组成加热器等组成以自动控制温度在
3、0100内变化为例。R1510 UTRT-UCC(-15V)R210 KR3 10 K UO1+_A0A1温度传感器温度传感器 跟随器跟随器（隔离，以避免后级的影响）RT置于温度监测处。置于温度监测处。当温度从当温度从0 1000 100 R RT T由由73557355 153153，相应的相应的UT从从0.97V 0.97V 11.54V11.54V。UO1=UT A1 MF57型型热敏电阻热敏电阻+_A0A2+_A0A3UCC(15V)VR5R4RP1RP2R64.7 K R710 KR8 10 K10 K220 K10 KUO1UO2UO3反相加法器反相加法器 跟随器跟随器（隔离）（隔
4、离）温度为温度为下限值下限值时时，UO1=UO1L0.97V,令令UO2=UO2L=0,则应满足：则应满足：温度为温度为上限值上限值时时， UO1=UO1H11.54V令令UO2=UO2H=10V,则应则应满足：电压放大倍数满足：电压放大倍数=按温度标定后电压表可按温度标定后电压表可直接指示直接指示被监测温度被监测温度A2A3R12RP3R10UCC(15V)R9U-4U+4R11UO4UO3滞回比较器滞回比较器设设R RP P=R=RP3P3/R/RP3P3, ,则：则：RP3RP3UR调节调节R RP3P3可改变可改变U UR R，从而调节，从而调节U U+4+4, ,达到调节控温范围的目
5、达到调节控温范围的目的。的。R R9 9R R1 12 2的阻值由控温要的阻值由控温要求确定。求确定。A4UO4R15R1310 KR14 10 KUCC(15V)R16T1DEKT2R17加热器加热器FUFU反相器反相器 光电光电耦合器耦合器UO5 当当UO5为低电平时，为低电平时，T1和和T2导通，继电器线圈通电，其导通，继电器线圈通电，其触点闭合，加热器通电加热，使被监控点的温度上升；反触点闭合，加热器通电加热，使被监控点的温度上升；反之，则温度下降。之，则温度下降。A5 被控点的温度较低时，被控点的温度较低时，RT大，大，UT、UO1小，小，UO2、UO3小，使得小，使得U-4U+4H
6、, A4输出输出负饱和电压（此时负饱和电压（此时U+4=U+4L), UO5输出高电平，输出高电平，加热器停止加热，温度下降。降至下限值则重新加热器停止加热，温度下降。降至下限值则重新加热。加热。 电位器RP1、RP2的作用决定了输出电压按温度标定的比例关系，即如何使得电压表直接指示温度值。注意：注意： 通过电位器RP3的调节，使控制温度范围可调。小结小结小结小结由于集成运算放大器的电压放大倍数很高，因此由于集成运算放大器的电压放大倍数很高，因此由于集成运算放大器的电压放大倍数很高，因此由于集成运算放大器的电压放大倍数很高，因此其电压传输特性的线性区很陡（输出与输入成线其电压传输特性的线性区很
7、陡（输出与输入成线其电压传输特性的线性区很陡（输出与输入成线其电压传输特性的线性区很陡（输出与输入成线性关系的区域很窄），很小的输入信号就会使输性关系的区域很窄），很小的输入信号就会使输性关系的区域很窄），很小的输入信号就会使输性关系的区域很窄），很小的输入信号就会使输出达到饱和值，必须加入深度负反馈才能使其稳出达到饱和值，必须加入深度负反馈才能使其稳出达到饱和值，必须加入深度负反馈才能使其稳出达到饱和值，必须加入深度负反馈才能使其稳定工作于线性状态。定工作于线性状态。定工作于线性状态。定工作于线性状态。 集成运放的理想化条件，就是认为开环电压放大集成运放的理想化条件，就是认为开环电压放大集成
8、运放的理想化条件，就是认为开环电压放大集成运放的理想化条件，就是认为开环电压放大倍数为无穷大，即倍数为无穷大，即倍数为无穷大，即倍数为无穷大，即Ao Ao ；输入电阻为无穷大，；输入电阻为无穷大，；输入电阻为无穷大，；输入电阻为无穷大，即即即即r ri i ；输出电阻为零，即；输出电阻为零，即；输出电阻为零，即；输出电阻为零，即 r ro o00。用理想运算。用理想运算。用理想运算。用理想运算放大器来分析各种电路，所引起的误差是允许的，放大器来分析各种电路，所引起的误差是允许的，放大器来分析各种电路，所引起的误差是允许的，放大器来分析各种电路，所引起的误差是允许的，这样就可大大简化分析过程。这
9、样就可大大简化分析过程。这样就可大大简化分析过程。这样就可大大简化分析过程。引入深度负反馈后，可认为，引入深度负反馈后，可认为，(1)净输入电压净输入电压ud 0,即即 u+ = u- (2)净输入电流净输入电流id = 0; (3)输出电压不受输出电压不受负载大小的影响。负载大小的影响。(4) KCMR 。这些是分析运。这些是分析运放在线性区工作时的依据。放在线性区工作时的依据。基本运算电路是集成运放的线性应用的一部分。基本运算电路是集成运放的线性应用的一部分。应理解几种基本运算电路的有关结论，并掌握其应理解几种基本运算电路的有关结论，并掌握其分析方法。分析方法。电压比较器是集成运算电路的非线性应用的一部电压比较器是集成运算电路的非线性应用的一部分，它的基本功能是对两个输入电压的大小进行分，它的基本功能是对两个输入电压的大小进行比较，在输出端显示比较的结果。应理解单限电比较，在输出端显示比较的结果。应理解单限电压比较器和滞回比较器的工作原理和有关结论。压比较器和滞回比较器的工作原理和有关结论。
