唐介電工學(xué)第10章

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1、第十章集成運(yùn)算放大器重點(diǎn)：1.了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義;2.理解運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性，理解理想運(yùn)算放大器并掌握其基本分析方法;3.理解用集成運(yùn)放組成的比例、加減、微分和積分運(yùn)算電路的工作原理;4.理解電壓比較器的工作原理和應(yīng)用,了解有源濾波器的工作原理。1§10.1集成運(yùn)算放器概述一.管腳簡(jiǎn)介F00712345678F007-15V4152376輸出端uo+15V反相輸入端同相輸入端u–u+2uo_+?+Aou+u–二.圖形符號(hào)1.實(shí)際運(yùn)放的符號(hào)2.理想運(yùn)放的符號(hào)u+uo_+?+?u–F007-

2、15V4152376輸出端uo+15V反相輸入端同相輸入端u–u+三.參數(shù)(自己看)3§10.4理想算運(yùn)放大器與實(shí)際運(yùn)算放大器一.運(yùn)放的模型從凈輸入端ud=(u+-u–)看進(jìn)去運(yùn)放等效為ri，從輸出(uo~⊥)看進(jìn)去運(yùn)放等效為一個(gè)恒壓源和一個(gè)內(nèi)阻ro相串聯(lián)。roAo(u+-u–)+-ri-+?+Ao+uo-u+u–-ud+4很大很大很小二、實(shí)際運(yùn)算放大器1.實(shí)際運(yùn)放的特點(diǎn)Ao=106~108uo(u+-u-)ud+Uom－Uom?-?其中:

3、Uom

4、≤

5、Us

6、ri=106~1011Ωro=10~100Ω2.實(shí)際運(yùn)

7、放的開(kāi)環(huán)傳輸特性正向飽和區(qū)：ud>?時(shí)uo=Uom反向飽和區(qū)：ud<-?時(shí)uo=-Uom線性工作區(qū)：

8、ud

9、

10、-u–)u+u–+－-ud+6四.運(yùn)算放大電路的分析依據(jù)1.閉環(huán)(負(fù)反饋)使用(1)uo恒定,與負(fù)載無(wú)關(guān)ro≈0uo≈Ao(u+-u-)(2)虛短u+≈u-∵uo≈Ao(u+-u-),Ao≈∞反饋網(wǎng)絡(luò)roAo(u+-u–)+-ri-+?+Ao+uo-u+u–i–i+(3)虛斷∵u+≈u-,ri≈∞i+＝i-≈072.開(kāi)環(huán)使用u+≠u-——無(wú)虛短(2)當(dāng)

11、u+-u-

12、?時(shí),uo=+uom—正飽和值,略低于正電源值當(dāng)(u+-u-)<-?時(shí),uo=－uom—負(fù)飽和值?＝

13、Uom/Ao，很小。(1)虛斷ri≈∞i+＝i-≈0roAo(u+-u–)+-ri-+?+Ao+uo-u+u–i–i+8結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從反相端輸入。虛地i+=i-≈0u-≈u+＝i+RP≈0i1＝i2+i–≈i2§10.5基本運(yùn)算電路一、反相比例器uo_+?+?RFR1RP=R1//RFuii1i2u-u+i-i+9uoui+Uom－Uom二、運(yùn)算放大器閉環(huán)使用時(shí)的傳輸特性例如反相比例器：傳輸特性u(píng)im-uimuo變化范圍：－Uom~+Uom線性工作區(qū)可見(jiàn)：加入負(fù)反饋(閉環(huán)使用時(shí))使線性工作

14、區(qū)變寬?！猽i獲得線性放大的輸入范圍當(dāng)uo=?Uom時(shí)：uim=-+UomR1/Rf10二、同相比例器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。i+=i-≈0u-≈u+≈uii2≈i1_+?+?RFR1RP=R1//RFuiuou-u+i2i1i-i+11_+?+?uiuo此電路輸入電阻大，輸出電阻小，放大倍數(shù)為1，與射極輸出器相同。電壓跟隨器uo＝u-≈u+＝ui12三、反相加法器i12i11R12_++?RFR11ui2uoRPui1i－i＋u－u＋RP＝R11//R12//RF若：R11＝R12＝

15、R，則:∵i+=i-≈0u-≈u+=i+·RP≈0∴i11+i12≈iFiF13_+?+?RFR1R2ui2uoR3ui1i-i+u－u＋解出：四、減法運(yùn)算電路iFi1i2i3i+=i-≈0u-≈u+14_+?+?RFR1R2ui2uoR3ui1若：R1=R2RF=R3則：15i–=i+≈0u–≈u+=0五、微分運(yùn)算器i1=iFuo_+?+?RR2=Ruii1iFCi-i+u－u＋16uit0t0uo應(yīng)用舉例1：若輸入：ui=Umsin?t求：uo并畫波形。解：uo=-?RCUmcos?t=?RCUmsin(?t

16、-90o)17六、積分運(yùn)算i–=i+≈0u–≈u+=0i1=iFi1iFui-++RR2Cuo18tui0tuo0U-UomTM積分時(shí)限應(yīng)用舉例2：如果積分器的輸入是直流電壓:輸出將反向積分，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后輸出飽和。19積分電路的主要用途：1.在電子開(kāi)關(guān)中用于延遲。2.波形變換。例：將方波變?yōu)槿遣ā?.A/D轉(zhuǎn)換中，將電壓量變?yōu)闀r(shí)間量。4.移相。20§10.6電壓比較