常用電子元器件基本應(yīng)用電路實(shí)用教案

1、 集成運(yùn)放的型號(hào)命名方法 集成運(yùn)放的選擇原則 根據(jù)需要選擇通用型或?qū)Ｓ眯汀?集成運(yùn)放使用注意事項(xiàng) 使用前的檢查。用萬(wàn)用表檢查電阻(dinz)。 電源電壓應(yīng)符合器件要求。 輸入信號(hào)不能超過(guò)規(guī)定的極限值。 有些運(yùn)放需要調(diào)零。第1頁(yè)/共29頁(yè)第一頁(yè)，共30頁(yè)。常用集成運(yùn)放(yn fn)簡(jiǎn)介NE/SA/SE5532/5532A 主要性能指標(biāo) 小信號(hào)帶寬: 10 MHz 驅(qū)動(dòng)能力: 600 , 10 VRMS 輸入噪聲電壓: 5 nV/ (典型值) 直流電壓增益: 50000 交流電壓增益: 2200 at 10 kHz 功率帶寬: 140 kHz 轉(zhuǎn)換速率: 9 V/s 工作電壓范圍: 3V to 2

2、0 V 單位(dnwi)增益補(bǔ)償AB14582367V_VHz第2頁(yè)/共29頁(yè)第二頁(yè)，共30頁(yè)。5532主要用于音頻(ynpn)放大。第3頁(yè)/共29頁(yè)第三頁(yè)，共30頁(yè)。特點(diǎn). 無(wú)需相位補(bǔ)償.工作電壓范圍寬:3.0 30.0 V (單電源供電)1.5 15.0 V (雙電源供電). 輸入(shr)電壓可低到接近地電平輸出電壓的范圍為 0 VCC -1.5 V. 損耗電流小:ICC = 0.5 mA（典型值） /VCC = +5 V, RL = AB14582367LA6358主要用于弱信號(hào)(xnho)的檢測(cè)放大VV第4頁(yè)/共29頁(yè)第四頁(yè)，共30頁(yè)。LM124/LM224/LM324/LM2902

3、特點(diǎn)內(nèi)置單位增益頻率補(bǔ)償直流大信號(hào)增益 100 dB 單位增益帶寬 1 MHz(溫度補(bǔ)償) 工作電壓范圍寬: 單電源 3V 32V或雙電源1.5V 16V 很低的電流消耗(xioho) (700 A)基本上與電源電壓無(wú)關(guān) 輸入偏置電流低 45 nA(溫度補(bǔ)償) 低輸入截止電壓（ 2 mV） 和截止電流低（ 5 nA） 輸入共模電壓范圍低到零 差動(dòng)輸入電壓范圍等于電源電壓 大信號(hào)輸出動(dòng)態(tài)范圍為 0V V+ . 1.5V第5頁(yè)/共29頁(yè)第五頁(yè)，共30頁(yè)。LM324是通用型運(yùn)放，主要用于比較(bjio)、放大。第6頁(yè)/共29頁(yè)第六頁(yè)，共30頁(yè)。運(yùn)算(yn sun)放大器參數(shù)的理想化差模電壓放大倍數(shù)輸

4、入電阻IOOVDVVVVVA0AViVoRiiRIi運(yùn)放線(xiàn)性(閉環(huán)）運(yùn)用(ynyng)的兩個(gè)特點(diǎn): Vi0 輸入端虛設(shè)短路 Ii0 輸入端虛設(shè)斷路運(yùn)放(yn fn)非線(xiàn)性（開(kāi)環(huán)）運(yùn)用的特點(diǎn)：V+V- 輸出高電平V+V- 輸出低電平第7頁(yè)/共29頁(yè)第七頁(yè)，共30頁(yè)。3.2集成(j chn)運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用 3.2.1 反相放大器 閉環(huán)電壓增益 反相放大器是電壓并聯(lián)負(fù)反饋,輸入電阻(dinz)較小。 3.2.2 同相放大器 閉環(huán)電壓增益 同向放大器是電壓串聯(lián)負(fù)反饋,輸入電阻(dinz)很高。 不管是哪一種放大器，都不宜把反饋電阻(dinz)RF用得太大，以免產(chǎn)生較大的 噪聲及漂移。 1RRAF

5、VFFRFR1RiVOV11RRAFVF1RiVOVFRFR圖3.2.1 反相放大器圖3.2.2 同相放大器第8頁(yè)/共29頁(yè)第八頁(yè)，共30頁(yè)。 3.2.3 差動(dòng)放大器 1V2V1R2R3RFROV23231111VRRRRRVRRVFFO 當(dāng)R1=R2、RF=R3時(shí)1223121VVRRVVRRVFO當(dāng)R1=R2=RF=R3時(shí) VO=V2-V1 第9頁(yè)/共29頁(yè)第九頁(yè)，共30頁(yè)。0A1R2R3R4R5R6RFR7R*R1V2VP30P30100100OVk10k10k10k10k300k300k910k910k12圖3.2.3 弱信號(hào)(xnho)檢測(cè)放大器 根據(jù)運(yùn)放線(xiàn)性運(yùn)用時(shí)的“虛斷”和“虛短

6、”特點(diǎn)可知(k zh)，A1反相端的電壓等于V1 ，A2反向端的電壓等于V2 ，由此得V1V2VO1VO2RVVRRRVVOO124312第10頁(yè)/共29頁(yè)第十頁(yè)，共30頁(yè)。1243121VVRRRVVOO由差動(dòng)放大器的輸出(shch)電壓表達(dá)式可得124351251VVRRRRRVVRRVFOOFO所以電壓放大(fngd)倍數(shù)為：543121RRRRRVVVAFOVD 3.2.5 微分(wi fn)器iVOViCFRdTdVCiidtdVCRiRViFFO第11頁(yè)/共29頁(yè)第十一頁(yè)，共30頁(yè)。iiVOVC1RttiitOdtVCRdtRVCidtCV00110111 3.2.5 積分器 tV

7、i tVOmVmVtt00CRtVm111t第12頁(yè)/共29頁(yè)第十二頁(yè)，共30頁(yè)。3.2.7 窗口(chungku)比較器 iVOVREFVCCVEEV0OHVOLVREFVOViV(a) 比較(bjio)器比較(bjio)器的傳輸特性 (b)窗口比較器0OHVRLVOViVRHV窗口比較器的傳輸特性圖3.2.7 比較器的應(yīng)用RHVRLViVCCVR1R2D1D2第13頁(yè)/共29頁(yè)第十三頁(yè)，共30頁(yè)。 3.2.8 正弦波振蕩器0A1R2R3RFR1C2COV (a) 文氏電橋振蕩器 文氏電橋振蕩器的正反饋網(wǎng)絡(luò)的作用是選頻，負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的作用是穩(wěn)幅。當(dāng)R1=R2=R，C1=C2=C 時(shí)： 振蕩頻率

8、(pnl) 起振條件為 RCf210313RRAFVF第14頁(yè)/共29頁(yè)第十四頁(yè)，共30頁(yè)。1R2R3RFR4R1C2C3COV （b）雙T正弦波振蕩器 雙T網(wǎng)絡(luò)起選頻作用（陷波） 當(dāng)C1=C2=C，R1=R2=R，R4=R/2，C3=2C時(shí)： 振蕩頻率(pnl) 正反饋量控制 : RF=10R3 ，R3=2RRCf210第15頁(yè)/共29頁(yè)第十五頁(yè)，共30頁(yè)。 3.2.9 方波發(fā)生器 施密特觸發(fā)器(遲滯(chzh)比較器)FR1R2RiVOVRV0VVOViV上閾值電壓(diny)下閾值電壓(diny)回差電壓(diny) RFFOHFVRRRVRRRV111RFFOLFVRRRVRRRV11

9、1)(11OLOHFVVRRRVVV施密特觸發(fā)器及其傳輸(chun sh)特性第16頁(yè)/共29頁(yè)第十六頁(yè)，共30頁(yè)。1RFR2RPRCROVVDOVtZVZVZFVRRR11ZFVRRR11TCV(a) 方波發(fā)生器 (b) VC與VO的波形(b xn)關(guān)系圖3.2.9 方波發(fā)生器 每當(dāng)電容器的電壓(diny)達(dá)到閾值電壓(diny)時(shí)狀態(tài)改變,兩種輸出狀態(tài)時(shí)的閾值電壓(diny)為ZFVRRRV11 振蕩(zhndng)頻率為FRRRCTf1021ln211第17頁(yè)/共29頁(yè)第十七頁(yè)，共30頁(yè)。 3.2.10 階梯(jit)波發(fā)生器1RFR2RPR1COVVD4R5R2C3C3R1D2DCCV

10、VT3CViVZVZV0TOVPVTtt圖3.2.10 階梯(jit)波發(fā)生器及其波形 方波的一個(gè)周期(zhuq)中電容器C2上充、放電的電荷變化量 VVCVCQZC7 . 022222第18頁(yè)/共29頁(yè)第十八頁(yè)，共30頁(yè)。C3上的電荷(dinh)變化量Q3與Q2相等，故 VVCCCQVZC7 . 0232333 階梯(jit)波的周期0230307 . 02TVVCVCTVVnTTZPCP取C3與C2的比值不同(b tn)，可改變階梯波的級(jí)數(shù)。 3.2.11 交流放大器 交流放大器要在輸入和輸出端加隔直電容，若在反饋支路上加電容，可對(duì)直流和交流獲得不同的反饋量。第19頁(yè)/共29頁(yè)第十九頁(yè)，共

11、30頁(yè)。1R2R3RFRLR1C2C3CiVOV1R2R3RFRLR1C2C3CiVOV4R圖3.2.12 單電源供電交流(jioli)電壓放大器3.2.12 單電源供電的交流放大器 單電源供電時(shí)應(yīng)使同相端的靜態(tài)電壓為電源電壓的一半，這樣在負(fù)反饋的作用下，輸出(shch)端的電壓也會(huì)等于電源電壓的一半，從而保證輸出(shch)有足夠的動(dòng)態(tài)范圍。第20頁(yè)/共29頁(yè)第二十頁(yè)，共30頁(yè)。 3.3集成(j chn)定時(shí)器555極其基本應(yīng)用 3.5.1 555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)0A0A&48562713復(fù)位端RCOTHTLDGND控制電壓輸入閾值電壓輸入觸發(fā)輸入端放電端地輸出端圖 3.5.1

12、555的內(nèi)部(nib)電路第21頁(yè)/共29頁(yè)第二十一頁(yè)，共30頁(yè)。0A0A&48562713RCOTHTLDGNDCViVOV 3.5.2 555組成(z chn)的基本電路及應(yīng)用 一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應(yīng)用 由三要素公式(gngsh)得 PtCCCCCeVVVV032第22頁(yè)/共29頁(yè)第二十二頁(yè)，共30頁(yè)。 而 由此得 即 取對(duì)數(shù)(du sh)得 RCVVVCCCC ,00 Pte13231 PteRCRCtP1 . 13ln3ln 圖3.5.3 觸摸(ch m)開(kāi)關(guān)電路圖 3.5.4 分頻(fn pn)電路第23頁(yè)/共29頁(yè)第二十三頁(yè)，共30頁(yè)。圖 3.5.5 556組成的兩級(jí)定時(shí)(

13、dn sh)電路第24頁(yè)/共29頁(yè)第二十四頁(yè)，共30頁(yè)。 二、多諧振蕩器及其應(yīng)用(yngyng)圖 3.5.6 555組成(z chn)的多諧振蕩器放電(fng din)充電頻率CRCRt2217 . 02lnCRRCRRt212127 . 02lnCRRttf2121243. 11第25頁(yè)/共29頁(yè)第二十五頁(yè)，共30頁(yè)。 矩型脈沖(michng)發(fā)生器 占空比可調(diào)脈沖(michng)發(fā)生器圖3.5.7 時(shí)鐘脈沖發(fā)生器第26頁(yè)/共29頁(yè)第二十六頁(yè)，共30頁(yè)。圖 3.5.8 通斷檢測(cè)器 圖3.5.9 手敏蜂鳴器 第27頁(yè)/共29頁(yè)第二十七頁(yè)，共30頁(yè)。 三、R-S觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器圖 3.5.10 555組成(z chn)的RS觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器圖3.5.11 邏輯(lu j)電平測(cè)試電