16運(yùn)算放大器復(fù)習(xí)

1、本文由 gu0_ke2 貢獻(xiàn)ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。第 16章 16 章 集成運(yùn)算放大器復(fù)習(xí)： 復(fù)習(xí)：運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的運(yùn)用 一、比例運(yùn)算- 2. 同相比例運(yùn)算 R1 R2 RF R1 R2 - +1. 反相比例運(yùn)算 + uiRFm ? ? ? ?+ uou R o F A f = =1+ u u R + i 1ui -+ u0 -二、加法運(yùn)算電路1. 反相加法運(yùn)算電路 ui2 ui1Ri2 Ri1 R2 R1RFm ? ? ? ?RF RF u0 = ?( ui1 + ui 2 ) Ri1 Ri 22. 同相加法運(yùn)算電路 u

2、i1 ui2RFm ? ? ? ?+ uoRi1 Ri2+ U0 -R R2 R1 F i i uo =(1+ )( ui1 + ui2) R R1 + R2 R1 + R2 1 i i i i三、減法運(yùn)算電路R1 - + + R3RF + ui1 + ui2 R2m ? ? ? ?+ u0 -R R R F 3 u0 =(1+ ) ui2 ? F ui1 R R +R R 1 2 3 1分析方法： 分析方法：利用疊加原理 減法運(yùn)算電路可看作是反相比例運(yùn)算電路與同相 比例運(yùn)算電路的疊加。 比例運(yùn)算電路的疊加。16.2.4 積分運(yùn)算電路if + ui - i1 R1 R2 uC C +m ? ?

3、 ? ?1 U0 = ?/ uidt RCF 1+ uo+在分析積分電路注意的問(wèn)題： 在分析積分電路注意的問(wèn)題：1 t =? f to uidt +uo(to) RCF 11 、當(dāng)輸入電壓 ui 為不連續(xù)信號(hào)時(shí)， 由于積分電路 、當(dāng)輸入電壓 為不連續(xù)信號(hào)時(shí)， 輸 出的電壓 u 是取自電容上的電壓， 輸出的電壓 o 是取自電容上的電壓， 因此不能跳 在對(duì)不 連續(xù)的輸入電壓 u 積分求輸出電壓 u 變，在對(duì)不連續(xù)的輸入電壓 i 積分求輸出電壓 o 時(shí)， 一 定要加上輸出電壓的初始值。 一定要加上輸出電壓的初始值。16.2.4 積分運(yùn)算電路if + ui- i1 R1 R2 uC C +m ? ?

4、? ?1 uo = ?/ uidt RCF 1+ uo、輸出電壓的幅度不可能 當(dāng)計(jì)算的輸出電壓幅度，實(shí)際輸出電壓等于 U 放1 t =?/ to uidt +uo(to) RCF 1在分析積分電路注意的問(wèn)題： 在分析積分電路注意的問(wèn)題： 2 大于集成運(yùn)算放大器的 、 輸出電壓有最大值， 輸出電壓有最大值， 大于 等于 U 等于 O(sat) ，實(shí)際輸出電壓等于 O(sat) ，這時(shí)集成運(yùn) 進(jìn)入非線(xiàn)性區(qū)。 放進(jìn)入非線(xiàn)性區(qū)。16.2.5 微分運(yùn)算電路if RF i1 C1 + ui- ui UiO- + R2uo+ uodui uo = ?R C F 1 dt-Uit O t16.3 運(yùn)放在信號(hào)處

5、理方面的應(yīng)用16.3.3 電壓比較器 電壓比較器的功能： 電壓比較器的功能： 大 當(dāng)兩者幅度相等時(shí)輸出電壓產(chǎn)生躍變， 小。 電 平變成低電平，或者由低電平變成高電平。由此來(lái) 大小和極性。 判斷輸入信號(hào)的 大小和極性。 數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字儀表、自動(dòng)控制和自動(dòng)檢測(cè)等 等場(chǎng)合 。1.基本電壓比較器 R1 m - + + + + uo ui + UR R2環(huán)狀態(tài)電壓比較器用來(lái)比較輸入信號(hào)與參考電壓的當(dāng)兩者幅度相等時(shí)輸出電壓產(chǎn)生躍變，由高平變成低電平，或者由低電平變成高電平。用途： 用途： 數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字儀表、技術(shù)領(lǐng)域， 技術(shù)領(lǐng)域，以及波形產(chǎn)生及變換參考電壓 運(yùn)放處于開(kāi)+Uo(sat) UR uiOuo-

6、Uo(sat) 電壓傳輸特性當(dāng) u+u - 時(shí)， uo= +Uo (sat) 即 uiUR 時(shí)， uo = - Uo (sat) 可見(jiàn)， 發(fā)生躍變。 可 見(jiàn)，在 ui =UR 處輸出電壓 uo 發(fā)生躍變。 閾值電壓 (門(mén)限電平 ：輸出躍變所對(duì)應(yīng)的輸入電 壓。 閾值電壓 門(mén)限電平 ) ：輸出躍變所對(duì)應(yīng)的輸入電壓。 門(mén)限電平ui 輸入信號(hào)接在反相端 R1 + ui + UR R2o ? ? ? ? UROt1 t2t+ uouo+Uo (sat)O輸入信號(hào)接在同相端 - Uo (sat) R1 o uo - + + +Uo(sat) + + uo UR + ui R2 O- - Uo(sat)tt

7、1 、輸出帶限幅的電壓比較器 R1 + ui + UR R2o u R o - +Uo(sat) ? ? ? ?uo UZ URDZ+ uo -OuiUR ，uo = - UZ- UZ - Uo(sat)ui電壓傳輸特性1 、輸出帶限幅的電壓比較器 DZ UR uiR1 R2+Uo(sat)uoUZoo設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 U 設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 UZ， 電壓傳輸特性 忽略穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航?穩(wěn)壓管上的電流等于電阻 R 穩(wěn)壓管上的電流等于電阻 電流從左流向右 則 uo =- UZ 若穩(wěn)壓管電流從右流向左R1和R2電流之和 若穩(wěn)壓管 uo = UZuoOui-Uo(sat) - UZ2 、過(guò)

8、零電壓比較器 R1 + ui + UR R2+Uo(sat)ui + uo -Ooouo UR= 0 uit uo+Uo(sat)Ot-Uo(sat)利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲? Uo(sat)電壓傳輸特性2 、過(guò)零電壓比較器ui - + +o ? ? ? ? RuoDZ 設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 U 設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 則 ui u-，uo = UZ ui 0 ， u+ 0 ， uo = - 0， uo = UZ 0 ，UZ， 忽略穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航礥Z 若穩(wěn)壓管電流從右流向左 ui u - 時(shí)， u0= +U0 (sat) 即 uiUR 時(shí)， u0 = - U0 (sat) 可見(jiàn)， 發(fā)

9、生躍變。 可 見(jiàn)，在 ui =UR 處輸出電壓 u0 發(fā)生躍變。 閾值電壓 (門(mén)限電平 ：輸出躍變所對(duì)應(yīng)的輸入電 壓。 閾值電壓 門(mén)限電平 ) ：輸出躍變所對(duì)應(yīng)的輸入電壓。 門(mén)限電平ui 輸入信號(hào)接在反相端 R1 + ui + UR R2 - + +o ? ? ? ? URO t1 t2 t + uou0+U0 (sat)O輸入信號(hào)接在同相端 -U0 (sat) R1 o u0 - + + +U0(sat) + + u0 UR + ui R2 O- -U0(sat)tt1 、輸出帶限幅的電壓比較器 R1 + ui + UR R2 o u R 0- +U0(sat) ? ? ? ?uo UZ U

10、RDZ+ uo -OuiUR ，u0 = - UZ- UZ - U0(sat)ui電壓傳輸特性1 、輸出帶限幅的電壓比較器 DZ UR uiR1 R2+U0(sat)u0UZRoo設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 U 設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 UZ， 電壓傳輸特性 忽略穩(wěn)壓管的正向 導(dǎo)通壓降 穩(wěn)壓管上的電流等于電阻R穩(wěn)壓管上的電流等于電阻R1和R2電流之和 若穩(wěn)壓管電流從左流向右則U0 = - UZ若穩(wěn)壓管電流從右流向左U0 = UZuoOui-Uo(sat) - UZ2 、過(guò)零電壓比較器 R1 + ui + UR R2+Uo(sat)ui + uo -Ooouo UR= 0 uit uo+Uo(sat)O-

11、Uo(sat)利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲? Uo(sat)電壓傳輸特性、過(guò)零電壓比較器uiuoDZ 則 ui u -， uo = UZ ui 0 ， u+ 0 ， uo = -UZ， 忽略穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航礥Z 若穩(wěn)壓管電流從右流向左 ui uo +Uo(sat) uo UZO-UZ- Uo(sat)ui 電壓傳輸特性 練習(xí)與思考1、圖中UR為參考電壓且為正值，R和G分別為紅色和色發(fā)光二極管， 試判斷在什么情況下它們會(huì)亮？ 會(huì)亮？ + uR + ui圖中 U 為參考電壓且為正值， 綠綠色發(fā)光二極管， 試判斷在什么情況下它們R G16.5 使用運(yùn)算放大器應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 1. 選用元件根據(jù)

12、實(shí)際要求來(lái)選用運(yùn)算放大器 , 根據(jù)實(shí)際要求來(lái)選用運(yùn)算放大器 , 主要是根據(jù) 使用條 件及運(yùn)放的參數(shù)進(jìn)行選擇。2. 消振 這是為避免運(yùn)算放大器內(nèi)部晶體管的極間電容 和其他寄生參數(shù)的影響 , 使電路產(chǎn)生自激 振蕩， 和其他寄生參數(shù)的影響 , 使電路產(chǎn)生自激振蕩， 即外 加消振的方法。 加消振的方法。3. 調(diào)零 由于運(yùn)放內(nèi)部參數(shù)不可能完全對(duì)稱(chēng) , 輸入信號(hào) 由于運(yùn)放內(nèi)部參數(shù)不可能完全對(duì)稱(chēng) , 為零, 輸出可能不為零 , 為此,在使用時(shí)必須調(diào)零。 為零,輸出可能不為零 ,為此 ,在使用時(shí)必須調(diào)零。4. 保護(hù)（1） 輸入保護(hù)RFR1 ui R2 uo輸入電壓將 限制在二極 管的正向壓 降以下 （2） 輸出端保護(hù)RF R1 ui R2 uo DZ將兩個(gè)穩(wěn)壓管 反向串聯(lián) , 將輸出電壓限制在 一定的范圍內(nèi) （3） 電源保護(hù)+ER1 ui R2 -E uo用二個(gè)二極管 來(lái)保護(hù) , 以護(hù)止 正、負(fù)電源接反 .（5） 擴(kuò)大輸出電流RF RB R1 ui R2D1 D2+EC T1互補(bǔ) 對(duì)稱(chēng) 電路T2uo-ECRB本章要求1. 了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義。 了