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《電工電子學(xué) 教學(xué)課件 作者 林小玲 第4章 集成運算放大器（應(yīng)用）.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第4章集成運算放大器 （應(yīng)用）上海大學(xué)自動化系林小玲§4.3集成運算放大器的應(yīng)用集成運算放大器與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對各種模擬信號進行比例、加法、減法、微分、積分、對數(shù)、反對數(shù)、乘法和除法等運算。運算放大器工作在線性區(qū)時，通常要引入深度負反饋。所以，它的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系基本決定于反饋電路和輸入電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而與運算放大器本身的參數(shù)關(guān)系不大。改變輸入電路和反饋電路的結(jié)構(gòu)形式，就可以實現(xiàn)不同的運算。運放線性運用信號的放大和運算恒壓源、恒流源電路有源濾波電路在運放的線性應(yīng)用中，運放的輸出與輸
2、入之間加負反饋，使運放工作于線性狀態(tài)?！?.3.1集成運算放大器的線性應(yīng)用uo=Ao(u+–u－)Ao??u+–u－?0u+?u－uo－＋＋??u－u+ib-ib+u+=u－ib-=ib+=0ri??ib-?0ib+?0集成運算放大器的分析方法輸出電壓變化范圍:最大+VCC~-VEE(1)反相比例運算放大器_+?+?RFR1RPuiuoi1iFi-i+虛地點平衡電阻(使輸入端對地的靜態(tài)電阻相等):RP=R1//RFF電壓放大倍數(shù):i§4.3.1.1基本運算電路1.比例運算_+?+?RFR1RPuiuoi1iFi-i+例1.
3、R1=10k?,RF=20k?,ui=-1V。求:uo，RP應(yīng)為多大？反相比例運算放大器輸入電阻及反饋方式：ri=R1輸入電阻(小):uo_+?+?RFR1RPuii1iFi-i+反饋電阻反饋方式：電壓并聯(lián)負反饋i1=iF+i-?i-=i1-iF(2)同相比例運算放大器u+=uii+=0i-=0_+?+?RFRfRPuiuoiFifRP=Rf//RF_+?+?RFRfRPuiuoiFif例題2.Rf=10k?,RF=20k?,ui=-1V。求:uo，RP應(yīng)為多大？電壓串聯(lián)負反饋同相比例運算放大器輸入電阻及反饋方式：_+?+
4、?RFRfRPuiuo輸入電阻(高):?判斷反饋方式輸入電壓_+?+?RFRfRPuiuoAu=1+RFRf當RF=0時,Au=1uo=ui(3)電壓跟隨器此電路是電壓串聯(lián)負反饋，輸入電阻大，輸出電阻小，在電路中作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。測量電阻的電路如圖所示。已知：ui=U=10V，輸出端接有滿量程為5V的電壓表，被測電阻為Rx。(1)試找出Rx與電壓表讀數(shù)的關(guān)系；(2)若所用運放為F007型，為了擴大測量電阻的范圍，將電壓表的量程選為50V是否有意義？uo∞－++△R11MΩuiRx+U－V－
5、+0~5V例：解：(1)uo=－ＲxＲ1uiＲx=－Ｒ1uiuo=－105uouo/VＲx/Ω－1－2－3－4－51052×1053×1054×1055×105減法（差分）放大器_+?+?R2R1R1ui2uoR2ui1i+=0i-=0u-=u+2.減法運算電路輸出與兩個輸入信號的差值成正比。以上電路的比較歸納：1.它們都引入電壓負反饋，因此輸出電阻都比較小。2.關(guān)于輸入電阻反相輸入的輸入電阻小，同相輸入的輸入電阻高。3.以上放大器均可級聯(lián),級聯(lián)時放大倍數(shù)分別獨立計算。例題3.R1=10k?,R2=20k?,ui1=-1V
6、，ui2=1V。求:uouo_+?+?R2R1R1R2ui1_+?+?ui2_+?+?R2R1RPuo=(uo2-uo1)=(20/10)[3-(-1)]=8VR2R1uo1=ui1=-1Vuo2=ui2(1+R2/R1)=3V例題3.若ui1=sin?tV，ui2=1V，求:uo(1)反相加法運算：_+?+?RFR1R2ui2uoRPui1i1i2iF虛地uo=-(ui1R1RF+ui2R2RF)若R1=R2=R,uo=-(ui1RRF+ui2)取RP=R1//R2//RFuo_+?+?RFR1RPuii+=0i-=0,
7、i1+i2=iFui1R1=ui2R2+-uoRF3.加法運算電路(2)同相加法運算：Au=RFRf1+uo=Auu+=()(+)RFRf1+R2R1+R2ui1R1R1+R2ui2取R1//R2=RF//Rf當R1=R2時,uo=()(ui1+ui2)RFRf1+12RfRF++ui1uoR1R2ui2-u+_+?+?RFRfRPuiuo反相積分運算uc=-uoi+=0i-=0,u-=u+=0如果i1iCui-++RRPCuouc+?平衡電阻RP=R4.積分運算電路反相積分器：如果ui=直流電壓U,輸出將反相積分，經(jīng)過一
8、定的時間后輸出飽和。tuiOUtuoO-UomTM積分時限設(shè)Uom=15V,U=+3V,R=10k?,C=1?F=0.05秒反相積分器：如果ui=-U=-3V，畫出uo的波形圖。tuiOtuoO+Uom-Uò-=t0o(-U)dtRC1u=tURC0.05秒設(shè)Uom=15V,U=3V,R=10k?,C=
