低頻電子線路課件

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1、第6章集成運算放大器的應用概述+理想運放的特性1、開環(huán)電壓增益Aod=∞2、差模輸入電阻Rid=∞3、輸入偏置電流IB1=IB2=04、輸出電阻R0=05、共模抑制比KCMR=∞6、頻帶寬度BW=∞7、輸入失調電壓、輸入失調電流以及它們的漂移均為零集成運放的應用按功能分類按工作區(qū)域分類放大—信號傳遞，AV、AI、AR（V/I）、AG（I/V）運算—處理—濾波、峰值、有效值、絕對值、限幅比較—判斷電壓大小信號產生—正弦、方波、三角波（第9章）線性應用非線性應用——電壓比較器線性應用的條件必須引入負反饋，用Xf抵消Xi，使Vid

2、短和虛斷。虛斷vP=vN虛短增益與負載無關6.1集成運算放大器構成的放大電路一、反相放大器i1ifv+v-RfvoR1RPviRp=Rf//R1電壓并聯(lián)負反饋虛短、虛斷(虛地)性能特點輸入電阻小（Ri=R1）運放共模輸入電壓?0有虛地——設計簡單平衡電阻?輸入端對地的靜態(tài)電阻相等，保證靜態(tài)時輸入差分級的對稱性。i1例1設計要求：Ri=1M?，AV=-100解：R1=Ri=1M?為了用低值電阻實現(xiàn)高電壓增益的反相比例運算R2=R1=Ri=1M??。篟2>>R3,R4(k?)R4=99k?R3=1k?二、同相放大器電壓串聯(lián)負反饋虛短、虛斷性能特點輸入電阻大（Ri=?）運放共模輸入電壓?vi對

3、運放KCMR要求較高電壓跟隨器三、電流與電壓轉換器RfvoRsRPi1RfvoR1R2i1R3電流—電壓轉換器電壓—電流轉換器四、差動放大器特點：電阻要配對、無虛地、電阻很大時才能獲得高增益和高輸入阻抗輸入電阻虛短五、儀器放大器第二級A3差分電路第一級A1、A26.2集成運放組成的基本運算電路反相比例加法同相比例加法反相器一、加減法電路例(1)求vO表達式(2)說明A1,A2各構成什么功能電路。解:第一級A1反相比例第二級A2反相加法利用反相信號求和以實現(xiàn)減法運算多級運放結構例求vO表達式解:方法一，虛短、虛斷方法二，疊加定理vS1單獨作用，vS2=0:vS2單獨作用，vS1=0:反相比

4、例同相比例減法電路(1)利用反相信號求和(2)利用差分式電路分析方法小結：(1)基本的虛短、虛斷(2)分解為基本電路（多個運放）(3)疊加原理特點：有虛地、結構簡單輸入電阻小特點：電阻要配對、無虛地、輸入電阻不等例求電壓增益表達式解：A1、A2為電壓跟隨器，所以對A3利用虛短、虛斷有A4為反相比例解得：二、積分電路?特點：反相比例Rf?C?輸出表達式推導：根據(jù)“虛短、虛斷”，得反相積分運算方法二：C?ZC=1/sCvoviRPRC例如，設R=10kΩ，C=0.05μF。在t=0時VCO=0。而v0經過+6V時，電子開關動作，若vi在t=0時，由0→-3V，則解得T=1ms即延遲時間為1m

5、svit-3VtvoT+6V用途（1）延遲：將積分電路的輸出作為電子開關的輸入。vitvot（2）將方波變?yōu)槿遣╲oviRPRCiiC（3）移相900設輸入信號是正弦波，則vo比vi超前900，且這個相位差與頻率無關，但輸出電壓的幅度隨頻率升高而下降。iiR工作原理因輸入端存在“虛地”，故而i也流過R，故電路存在的問題：（1）vo與vi成正比，vo對vi的變化非常敏感，故抗干擾能力差。（2）RC環(huán)節(jié)對于反饋信號具有滯后作用，它和運放電路的滯后作用合在一起，可能引起自激振蕩。（3）當vi突變時，vo過大，嚴重時將使電路不能正常工作。voviRPRC改進措施：限流限制vo相位補償三、微分電

6、路缺點：（1）因VT和IS是溫度的函數(shù)，故運算精度受溫度的影響。（2）小信號時與1相差不多，因而誤差大。（3）大電流時，伏安特性與PN結方程差別大，故上式只在小電流時成立。1、對數(shù)電路iRiD工作原理voviRPRD設vi>0，D導通，則有四、對數(shù)和反對數(shù)電路iRiDvoviRPRD以三極管代替二極管，以獲得較大的工作范圍。時而voviRPRiRiC注意：vi必須大于零，電路的輸出電壓小于0.7伏改進措施：vivoRPRDifi1vivoRPRifiC2、指數(shù)運算電路五、綜合運算電路加減法運算器反對數(shù)運算器vo對數(shù)運算器vi3lnvi3對數(shù)運算器vi2lnvi2對數(shù)運算器vi1lnvi1

7、同相運算器mlnvi1反相運算器-nlnvi26.3集成電壓比較器一、電壓比較器的作用，+單限電壓比較器分類：滯回（遲滯）電壓比較器窗口電壓比較器電壓比較器是對輸入信號進行鑒幅與比較的電路1、單門限電壓比較器?特點：開環(huán)，運放工作在非線性狀態(tài)下?工作原理：?傳輸特性：直觀邏輯‘1’（高電平）邏輯‘0’（低電平）其他電路：同相比較反相比較同相過零比較器反相過零比較器同(c)圖（虛斷）分析任務及方法求傳輸特性?方向?輸出電平VOH、VO