电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器2 2、、同相比例运算电路同相比例运算电路一、比例运算一、比例运算一、比例运算一、比例运算【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uO OR R2 2R R1 1R RF Fi i1 1i if f【分析】:【分析】:【分析】:【分析】:电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器【结论】:【结论】:【结论】:【结论】:【注解】:【注解】:【注解】:【注解】:该电路使输入被放大该电路使输入被放大该电路使输入被放大该电路使输入被放大 A Auf uf 倍后,倍后,倍后,倍后,同相同相同相同相输出输出输出输出((((1 1)放大比例)放大比例)放大比例)放大比例 A Auf uf 受受受受R Rf f和和和和R R1 1值的影响值的影响值的影响值的影响((((2 2)当)当)当)当 R Rf f= =0 0 ( (或或或或 R R1 1→∞→∞) )时,为跟随器,时,为跟随器,时,为跟随器,时,为跟随器,A Aufuf=1=1,,,,u uo o=u=ui i ∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uO OR R2 2R R1 1R Rf fi i1 1i if f电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uO OR R2 2R R3 3R RF F电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器二、加法运算二、加法运算二、加法运算二、加法运算∞ ∞+ +- -+ +u ui1i1u uO OR R2 2R R1111R RF Fi i1 1i if fu ui2i2i i2 2R R1212【分析】:【分析】:【分析】:【分析】:【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器【结论】:【结论】:【结论】:【结论】:【注解】:【注解】:【注解】:【注解】:该电路使两输入信号各自放大后求和,再该电路使两输入信号各自放大后求和,再该电路使两输入信号各自放大后求和,再该电路使两输入信号各自放大后求和,再反相反相反相反相输出输出输出输出((((1 1)该加法含比例放大)该加法含比例放大)该加法含比例放大)该加法含比例放大((((2 2)当)当)当)当R Rf f= =R R1111= R= R1212时,为无放大反相加法时,为无放大反相加法时,为无放大反相加法时,为无放大反相加法∞ ∞+ +- -+ +u ui1i1u uO OR R2 2R R1111R RF Fi i1 1i if fu ui2i2i i2 2R R1212((((3 3)平衡电阻:)平衡电阻:)平衡电阻:)平衡电阻:电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器三、减法运算三、减法运算三、减法运算三、减法运算【分析】:【分析】:【分析】:【分析】:∞ ∞+ +- -+ +u ui2i2u uO OR R2 2R R1 1R RF Fu ui1i1R R3 3【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器【结论】:【结论】:【结论】:【结论】:【注解】:【注解】:【注解】:【注解】:该电路使两输入信号各自放大后,再该电路使两输入信号各自放大后,再该电路使两输入信号各自放大后,再该电路使两输入信号各自放大后,再求差求差求差求差输出输出输出输出((((1 1)平衡电阻:)平衡电阻:)平衡电阻:)平衡电阻:((((2 2))))电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器例:求图示电路中例:求图示电路中例:求图示电路中例:求图示电路中u uo o与与与与u ui i1 1、、、、u ui i2 2的关系。
的关系解:电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成解:电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成解:电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成解:电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器四、积分运算四、积分运算四、积分运算四、积分运算【分析】:【分析】:【分析】:【分析】:【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uO OR R2 2R R1 1C CF Fi i1 1i if f电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器【结论】:【结论】:【结论】:【结论】:【注解】:【注解】:【注解】:【注解】:该电路使输入信号该电路使输入信号该电路使输入信号该电路使输入信号积分积分积分积分后,再反相比例放大输出后,再反相比例放大输出后,再反相比例放大输出后,再反相比例放大输出((((1 1 1 1))))u ui i为恒定为恒定为恒定为恒定U U时,时,时,时, 最终达到负饱和电压最终达到负饱和电压最终达到负饱和电压最终达到负饱和电压((((2 2 2 2)常见为)常见为)常见为)常见为PIPIPIPI(比例积分)电路:(比例积分)电路:(比例积分)电路:(比例积分)电路:∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uO OR R2 2R R1 1C CF FR Rf f电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器五、微分运算五、微分运算五、微分运算五、微分运算【分析】:【分析】:【分析】:【分析】:【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uo oR R2 2R Rf fC C1 1i i1 1i if f电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器tui i0tuo o0u u i i----+ ++ +u uo oR RR R2 2i i1 1i iF FC C90°电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器【结论】:【结论】:【结论】:【结论】:【注解】:【注解】:【注解】:【注解】:该电路使输入信号该电路使输入信号该电路使输入信号该电路使输入信号微分微分微分微分后,再反相比例放大输出后,再反相比例放大输出后,再反相比例放大输出后,再反相比例放大输出((((1 1 1 1))))u ui i为恒定为恒定为恒定为恒定U U时,时,时,时,u uo o为负尖脉冲电压为负尖脉冲电压为负尖脉冲电压为负尖脉冲电压((((2 2 2 2)常见为)常见为)常见为)常见为PDPDPDPD(比例微分)电路:(比例微分)电路:(比例微分)电路:(比例微分)电路:∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uO OR R2 2R R1 1C CF FR Rf f电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器六、多级运放六、多级运放六、多级运放六、多级运放分析原则:分析原则:分析原则:分析原则:逐级分析、注意叠加逐级分析、注意叠加逐级分析、注意叠加逐级分析、注意叠加例例例例::::R R1 1=10k=10k , , R R2 2=20k=20k , , u ui 1i 1=-1V=-1V,,,, u ui 2i 2=1V =1V 。
求求求求: :u uo o u uo o_ _+ + + + R R2 2R R1 1R R1 1R R2 2u ui1i1_ _+ + + + u ui2i2_ _+ + + + R R2 2R R1 1R RP Pu uo o= (u= (uo2o2- u- uo1o1) )=(20/10)[3-(-1) ]=(20/10)[3-(-1) ]=8V=8VR R2 2R R1 1u uo1o1= u= ui1i1=-1V=-1Vu uo2o2= u= ui2i2(1+R(1+R2 2/R/R1 1)=3V)=3V电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器16.3 16.3 运放中的反馈运放中的反馈F F F F只存在于只存在于只存在于只存在于一个一个一个一个运放电路内运放电路内运放电路内运放电路内F F F F连接在连接在连接在连接在两个两个两个两个运放电路之间运放电路之间运放电路之间运放电路之间本级反馈本级反馈级间反馈级间反馈反馈信号从反馈信号从反馈信号从反馈信号从 u uo o 输出端输出端输出端输出端 引出引出引出引出反馈信号从反馈信号从反馈信号从反馈信号从 非非非非u uo o输出端输出端输出端输出端 引出引出引出引出电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈信号送回反馈信号送回反馈信号送回反馈信号送回 输入电压输入电压输入电压输入电压u ui i所在所在所在所在 端端端端反馈信号送回反馈信号送回反馈信号送回反馈信号送回 非非非非u ui i所在所在所在所在 端端端端串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈反馈信号回到反馈信号回到反馈信号回到反馈信号回到 u u+ + 端端端端正反馈正反馈负反馈负反馈反馈信号回到反馈信号回到反馈信号回到反馈信号回到 u u - - 端端端端电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器电压串联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器多级运放电路中级间正、负反馈的判断用多级运放电路中级间正、负反馈的判断用多级运放电路中级间正、负反馈的判断用多级运放电路中级间正、负反馈的判断用瞬间极性法瞬间极性法瞬间极性法瞬间极性法u uo o_ _+ + + + R RA A2 2_ _+ + + + A A1 1R RL LR RP P+ + + +- - - -- - - -+ + + +- - - -+ + + +- - - -+ +u ud d- -+ +u uI I- -- - u uf f + +电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器16.4 16.4 信号处理电路信号处理电路一、有源滤波器(自学)一、有源滤波器(自学)一、有源滤波器(自学)一、有源滤波器(自学)----+ ++ ++ +u uo o- -R R∞+ +u uc c- -+ +u ui i- -S S【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:【分析】:【分析】:【分析】:【分析】:控制信号控制信号控制信号控制信号u uG G是矩形脉冲,高电平采样、低电平保持是矩形脉冲,高电平采样、低电平保持是矩形脉冲,高电平采样、低电平保持是矩形脉冲,高电平采样、低电平保持电子开关电子开关电子开关电子开关S S是场效应管,压控器件是场效应管,压控器件是场效应管,压控器件是场效应管,压控器件u uG G二、采样保持电路二、采样保持电路二、采样保持电路二、采样保持电路电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器采采采采样样样样阶阶阶阶段段段段::控控制制信信号号u uG G出出现现时时,,电电子子开开关关S S接接通通,,输输入入模模拟拟信信号号ui经经电电子子开开关关使使保保持持电电容容C C迅迅速速充充电电,,电电容容电电压压即即输输出出电压电压uo跟随输入模拟信号电压跟随输入模拟信号电压ui的变化而变化。
的变化而变化保保保保持持持持阶阶阶阶段段段段::uG=0,,电电子子开开关关S S断断开开,,保保持持电电容容C上上的的电电压压因因为为没没有有放放电电回回路路而而得得以以保保持持一一直直到到下下一一次次控控制制信信号号的的到到来来,,开始新的采样保持周期开始新的采样保持周期uG采样愈密集,样品曲线愈接近真实曲线采样愈密集,样品曲线愈接近真实曲线采样愈密集,样品曲线愈接近真实曲线采样愈密集,样品曲线愈接近真实曲线电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器运放运放运放运放开环开环开环开环状态,工作于非线性区,开环放大倍数无穷大状态,工作于非线性区,开环放大倍数无穷大状态,工作于非线性区,开环放大倍数无穷大状态,工作于非线性区,开环放大倍数无穷大有微小电压有微小电压有微小电压有微小电压△△△△u u输入,输出电压输入,输出电压输入,输出电压输入,输出电压u uo o就达到饱和值就达到饱和值就达到饱和值就达到饱和值± ±U UOO((((satsat))))16.4 16.4 信号处理电路信号处理电路三、电压比较器三、电压比较器三、电压比较器三、电压比较器【电路】:【电路】:【电路】:【电路】:【分析依据】:【分析依据】:【分析依据】:【分析依据】:∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uo oR R2 2R R1 1U UR R电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器【传输特性】:【传输特性】:【传输特性】:【传输特性】:u ui iu uo o+u+uo(sat)o(sat)-u-uo(sat)o(sat)0 0URu ui iu uo o+u+uo(sat)o(sat)-u-uo(sat)o(sat)0 0URu ui iu uo o+u+uo(sat)o(sat)-u-uo(sat)o(sat)0 0UR∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uo oR R2 2R R1 1U UR R电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器∞ ∞+ +- -+ +u ui iu uo oR R2 2R R1 1U UR Ru ui iu uo o+u+uo(sat)o(sat)-u-uo(sat)o(sat)0 0URu ui iu uo o+u+uo(sat)o(sat)-u-uo(sat)o(sat)0 0u ui iu uo o+u+uo(sat)o(sat)-u-uo(sat)o(sat)0 0URUR电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器基准电压基准电压基准电压基准电压U UR R=0=0时,输入电压时,输入电压时,输入电压时,输入电压u ui i与零电位比较,称过零比较器与零电位比较,称过零比较器与零电位比较,称过零比较器与零电位比较,称过零比较器设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为U UZ Z,忽略正向导通电压,则,忽略正向导通电压,则,忽略正向导通电压,则,忽略正向导通电压,则: : u ui i > > U UR R时,稳压管正向导通,时,稳压管正向导通,时,稳压管正向导通,时,稳压管正向导通, u uo o=0=0;;;; u ui i < < U UR R时,稳压管反向击穿,时,稳压管反向击穿,时,稳压管反向击穿,时,稳压管反向击穿, u uo o= =U UZ Z电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器双向稳压管可双向限幅双向稳压管可双向限幅双向稳压管可双向限幅双向稳压管可双向限幅, ,稳定电压为稳定电压为稳定电压为稳定电压为U UZ Z, ,忽略正向导通电压,则忽略正向导通电压,则忽略正向导通电压,则忽略正向导通电压,则: : u ui i > > U UR R时,稳压管正向导通,时,稳压管正向导通,时,稳压管正向导通,时,稳压管正向导通, u uo o= =----U UZ Z u ui i < < U UR R时,稳压管反向击穿,时,稳压管反向击穿,时,稳压管反向击穿,时,稳压管反向击穿, u uo o= =++++U UZ Z 电压比较器广泛应用在模电压比较器广泛应用在模电压比较器广泛应用在模电压比较器广泛应用在模- - - -数接口、电数接口、电数接口、电数接口、电平检测及波形变换等领域。
平检测及波形变换等领域平检测及波形变换等领域平检测及波形变换等领域 如如如如Page 125 Page 125 Page 125 Page 125 例题例题例题例题17.3.117.3.117.3.117.3.1电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术电工及电子技术A(2)A(2)A(2)A(2)第第第第16161616章章章章 集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器 Page 139 17.2.5 Page 139 17.2.5 Page 139 17.2.6 Page 139 17.2.6 Page 140 17.2.8 Page 140 17.2.8 Page 140 17.2.9 Page 140 17.2.9 Page 142 17.2.18 Page 142 17.2.18 Page 144 17.3.1 Page 144 17.3.1 ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ 课课 后后 训训 练练。