例1在圖示電路中設(shè)各運(yùn)放都具有理想特性試求ppt課件

1、上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例例1 在圖示電路中，設(shè)各運(yùn)放都具有理想特性。試求：在圖示電路中，設(shè)各運(yùn)放都具有理想特性。試求： (a) Au1=Uo3/Ui (b) 電路的中頻電壓放大倍數(shù)電路的中頻電壓放大倍數(shù)Aum=Uo/Ui ;練習(xí)題練習(xí)題A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW ;上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(c) 整個(gè)電路的上、下限截止頻

2、率整個(gè)電路的上、下限截止頻率fH和和fL之值。之值。 解解 由圖可知，運(yùn)放由圖可知，運(yùn)放A1A3構(gòu)成三運(yùn)放丈量放大器，構(gòu)成三運(yùn)放丈量放大器，運(yùn)放運(yùn)放A4構(gòu)成一階低通濾波器，電容器構(gòu)成一階低通濾波器，電容器C2 和負(fù)載和負(fù)載RL構(gòu)成高通濾波器。構(gòu)成高通濾波器。 A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (a) 寫出寫出uO2與與ui的關(guān)系的關(guān)系

3、 1O342O75746O3)1(uRRuRRRRRu )(2OO1uu I3321uRRRR I3u A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(b) 電路的中頻電壓放大倍數(shù)電路的中頻電壓放大倍數(shù) 所以，所以，Au1=Uo3/Ui=3Au1=Uo3/Ui=330)33330(3 iomUUAu o3oio3UUUU )(891RRAu A1A

4、2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (c) 整個(gè)電路的上、下限截止頻率分別為整個(gè)電路的上、下限截止頻率分別為Hz6 .1022119H CRfHz095. 0212LL CRfA1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_

5、+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例例2 在圖示電路中，知穩(wěn)壓管在圖示電路中，知穩(wěn)壓管DZ1 、DZ2的擊穿電的擊穿電壓分別為壓分別為UZ1=3.4 V, UZ2=7.4 V ,正向壓降皆為正向壓降皆為UD1= UD2=0.6 V ，運(yùn)放，運(yùn)放A具有理想的特性。畫出具有理想的特性。畫出uI由由 6 V變至變至+6 V，再由，再由+6 V變至變至 6 V時(shí)電路的電壓傳時(shí)電路的電壓傳輸特性曲線。輸特性曲線。A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁

6、下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解解 (a) 由圖可知電路的輸出電壓極限值由圖可知電路的輸出電壓極限值 V4V)6 . 04 . 3(D2Z1omax UUUV8V)4 . 76 . 0(Z2D1omin UUUA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(b) 運(yùn)放反相輸入端電壓運(yùn)放反相輸入端電壓 12212R RRRU同相輸入端電壓同相輸入端電壓 O433I434uRRRuRRRu V2V)127 . 4247 . 4( 當(dāng)輸入電壓當(dāng)輸入電壓uI由由6V 向向+6V方向變

7、化時(shí)，假好像相輸入方向變化時(shí)，假好像相輸入端的電壓端的電壓u+ 低于低于UR，輸出電壓，輸出電壓uO為為Uomin ；A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)Romin433H434UURRRURRRu 由由得得當(dāng)同相輸入端的電壓當(dāng)同相輸入端的電壓u+u+略高于略高于URUR時(shí)，比較時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓uOuO為為Uomax Uomax 。UH=5.3 V 設(shè)此時(shí)的輸入電壓為設(shè)此時(shí)的輸入電壓為UHA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.

8、7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)當(dāng)uI由由+6V向向 6V 方向變方向變化時(shí)，假設(shè)化時(shí)，假設(shè)u+ 高于高于UR，輸出電壓輸出電壓uO為為Uomax ；當(dāng)當(dāng)u+u+略低于略低于URUR時(shí)，比較時(shí)，比較器再次翻轉(zhuǎn)，輸出電壓器再次翻轉(zhuǎn)，輸出電壓uOuO為為Uomin Uomin 。設(shè)此時(shí)的輸入電壓為設(shè)此時(shí)的輸入電壓為ULRomax433L434UURRRURRRu 由由得得V3 . 1L UA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由此可畫出電路的傳

9、輸特性由此可畫出電路的傳輸特性uOuIOUHULUominUomax傳輸特性傳輸特性A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例例3 在圖示電路中，設(shè)運(yùn)算放大器在圖示電路中，設(shè)運(yùn)算放大器A具有理想的特性，具有理想的特性，其最大輸出電壓其最大輸出電壓)1(32ZRomaxRRUUU 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管 的穩(wěn)定電壓為的穩(wěn)定電壓為 ,試畫出電路的電壓傳輸特試畫出電路的電壓傳輸特性曲線。性曲線。ZDZU A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解解 由圖

10、可知，當(dāng)穩(wěn)壓管由圖可知，當(dāng)穩(wěn)壓管DZ擊穿后，由于其動(dòng)態(tài)擊穿后，由于其動(dòng)態(tài)電阻很小，電路引入深度電阻很小，電路引入深度負(fù)反響。負(fù)反響。Z3UuR 故運(yùn)放的故運(yùn)放的“虛短虛短 依然成立。依然成立。電路的輸出電壓電路的輸出電壓此時(shí)，電阻此時(shí)，電阻R3兩端的電壓為兩端的電壓為 )(323RO3RRRuUuR A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))(323RO3RRRuUuR 由由知知當(dāng)當(dāng) 時(shí)，輸出高電時(shí)，輸出高電平電壓平電壓 Z3UuR Z32ROH)1(URRUU 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，輸出低電平電壓時(shí)，輸出低電平電壓 Z3UuR Z32REFOL)1(UR

11、RUU A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于運(yùn)放的同相輸入端電壓由于運(yùn)放的同相輸入端電壓 3ORuuu Z32RZOHHURRUUUU Z32RZOLLURRUUUU 當(dāng)當(dāng) 時(shí)電路的低電平閾值電壓為時(shí)電路的低電平閾值電壓為 Z3UuR 故當(dāng)故當(dāng) 時(shí)時(shí)Z3UuR 電路的高電平閾值電壓為電路的高電平閾值電壓為 A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)即當(dāng)即當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ； HIUu OHOUu 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ； HIUu OLOUu 由此可畫出電壓傳輸特性。由此可畫出電壓傳輸特性。UHUL

12、uOuIU OHUOLO電壓傳輸特性電壓傳輸特性A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例例4 電路如下圖，知集成運(yùn)電路如下圖，知集成運(yùn)A1 、A2 的性能理想。的性能理想。 I1u(1) 寫出寫出 與與 、 關(guān)系式關(guān)系式; I2uO1u(2) 設(shè)設(shè)t=0 時(shí)，時(shí)，uO=12V ，uC(0)=0V。當(dāng)。當(dāng)uI1= 10V， uI2=0V時(shí)，那么經(jīng)過多長時(shí)間時(shí)，那么經(jīng)過多長時(shí)間uO翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到12V;uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW

13、1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)O1uI2uOu(4) 畫出畫出 、 、 與與 的波形。的波形。 I1u(3) 從從uO翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到12V的時(shí)辰起的時(shí)辰起uI1= 10V, uI2=15V，又經(jīng)過多長時(shí)間又經(jīng)過多長時(shí)間uO再次翻回再次翻回12V; uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解解 (1) 由

14、圖可知，運(yùn)放由圖可知，運(yùn)放A1 組成了積分電路。故組成了積分電路。故 tuCRtuCRuttd1d1I22I11O1 uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)tuCRtuCRuttd1d1I22I11O1 tuuCRtd)(1I2I11 tuuCRtuuCRtd)(1d)(1I20I11I20I11 )0(d)(10O1I20I1utuut 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基

15、礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 由于運(yùn)放由于運(yùn)放A2 組成了反相輸入遲滯電壓比較器。組成了反相輸入遲滯電壓比較器。故故uO翻轉(zhuǎn)的條件是翻轉(zhuǎn)的條件是 O5441OuRRRu V2V)12(1022 uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)知知 t=0 時(shí)，時(shí)，uO=12 V ，uC(0)=0 V。)0(d)(10O1I20I1O1utuuut t100 當(dāng)當(dāng)uI1= 10V， uI2= 0V時(shí)時(shí)uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)V2100O1 tu令令 ms201 t得得uO翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到12V的時(shí)間為的時(shí)間為(3) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)