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文檔簡(jiǎn)介

8.1集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路的基本知識(shí)8模擬信號(hào)的運(yùn)算8.2典型運(yùn)算電路8.3有源濾波電路8.4信號(hào)變換電路8.1集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路

的基本知識(shí)1.集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部組成單元集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2.集成運(yùn)算放大器的符號(hào)

運(yùn)算放大器的代表符號(hào)(a)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號(hào)(b)國(guó)內(nèi)外常用符號(hào)3.運(yùn)算放大器的電路模型圖2.1.3運(yùn)算放大器的電路模型通常:開(kāi)環(huán)電壓增益

Auo的105(很高)輸入電阻

ri

106Ω(很大)輸出電阻

ro

100Ω(很?。?/p>

uO=Auo(uP-uN)

(V-<

uO

<V+)

注意輸入輸出的相位關(guān)系運(yùn)放的電壓傳輸特性設(shè):電源電壓±VCC=±10V。

Aod越大,線性區(qū)越小,當(dāng)Aod→∞時(shí),線性區(qū)→0vi+-vo+10V-10V+Uom-Uom0uoui2.理想運(yùn)放的線性工作區(qū)理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的條件:

電路中有負(fù)反饋!運(yùn)放工作在線性區(qū)的分析方法:虛短(u+=u-)虛斷(ii+=ii-=0)8.2典型運(yùn)算電路8.2.1比例運(yùn)算電路8.2.2加法和減法運(yùn)算電路8.2.3對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路8.2.4模擬乘法器及其典型應(yīng)用電路8.2.5積分運(yùn)算和微分運(yùn)算電路根據(jù)虛短和虛斷的概念有

un≈

up=

0

,ii=0所以i1=i2

即(可作為公式直接使用)8.2.1反相放大電路輸入電阻Ri

輸出電阻Ro

Ro→08.2.1反相放大電路T型網(wǎng)絡(luò)反相比例運(yùn)算電路3344v42同相放大電路(a)電路圖(b)小信號(hào)電路模型圖2.3.1同相放大電路1.基本電路

2同相放大電路(1)電壓增益Av

根據(jù)虛短和虛斷的概念有

up≈vn,ip=-in=0所以(可作為公式直接使用)2同相放大電路2.幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的近似計(jì)算(2)輸入電阻Ri

輸入電阻定義根據(jù)虛短和虛斷有

vi=vp,ii=ip≈0所以(3)輸出電阻Ro

Ro→02.3.1同相放大電路3.電壓跟隨器根據(jù)虛短和虛斷有uo=un≈up=ui(可作為公式直接使用)同相比例:當(dāng)(開(kāi)路)或時(shí),vo=vI稱為電壓跟器。

此電路是同相比例運(yùn)算的特殊情況,輸入電阻大,輸出電阻小。在電路中作用與分立元件的射極輸出器相同,但是電壓跟隨性能好。電壓跟隨器的作用無(wú)電壓跟隨器時(shí)負(fù)載上得到的電壓電壓跟隨器時(shí)ip≈0,up=us根據(jù)虛短和虛斷有uo=un≈up=usA1構(gòu)成同相比例運(yùn)算電路,A2構(gòu)成反相比例運(yùn)算電路8.2.2加法和減法運(yùn)算電路根據(jù)虛短、虛斷和N點(diǎn)的KCL得:若則有(該電路也稱為加法電路)方法2:應(yīng)用疊加原理電路可等效為兩個(gè)反相比例運(yùn)算電路2同相求和運(yùn)算電路應(yīng)用疊加原理求P點(diǎn)對(duì)地電壓求得輸出電壓3加減運(yùn)算電路從結(jié)構(gòu)上看,它是反相輸入和同相輸入相結(jié)合的放大電路。當(dāng)則若繼續(xù)有則根據(jù)虛短、虛斷和N、P點(diǎn)的KCL得:(該電路也稱為差分電路或減法電路)增益為從放大器角度看時(shí),加減運(yùn)算電路+-R2RfR1vs1-+voR3vs2+-R2RfR1vs1-+voR3vs21.利用差分式電路以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算vi1作用vi2作用綜合:+-R2RfR1vs1-+voR3vs2+-R2RfR1vs1-+voR3vs2用疊加原理求解:則一種高輸入電阻的加減運(yùn)算電路儀用放大器利用反相信號(hào)求和實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算vs1R2R1RfR0RRR/2-+-+vs2vovo18.2.3對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路1.二極管組成的對(duì)數(shù)運(yùn)算電路由二極管電流和端電壓近似滿足指數(shù)關(guān)系根據(jù)虛短和虛斷2.晶體管組成的對(duì)數(shù)運(yùn)算電路忽略晶體管基區(qū)體電阻壓降設(shè)共基極放大系數(shù)為1,則有則輸出電壓為3.指數(shù)運(yùn)算電路因?yàn)橐虼溯敵鲭妷喝绻麆t如果則模擬乘法器

其中K為比例因子,量綱:V-1符號(hào):

一、基本原理(略)vovXvYKvXvY模擬乘法器是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模擬量相乘的非線性電子器件,利用它可以方便地實(shí)現(xiàn)乘、除、乘方和開(kāi)方運(yùn)算電路。廣泛的應(yīng)用于廣播電視、通信、儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)中,進(jìn)行模擬信號(hào)的處理。類型:二象限乘法器:一個(gè)為固定極性,另一個(gè)為可正可負(fù)。四象限乘法器:uX、uY

皆為可正可負(fù).二.模擬乘法器應(yīng)用1.乘方運(yùn)算電路由乘法器的功能如果令K=R2/R1則:注意:為保證電路為負(fù)反饋,必須有:根據(jù)虛斷2.除法運(yùn)算電路uX2>0vx1iiv2vvx2KvXvY為二象限模擬乘法器ui為負(fù)值!負(fù)反饋條件?3.開(kāi)平方運(yùn)算電路KuXuYRu2RpR+_uiuoi2i1或積分電路和微分電路1.積分電路式中,負(fù)號(hào)表示uO與uI在相位上是相反的。根據(jù)“虛短”,得根據(jù)“虛斷”,得因此電容器被充電,其充電電流為設(shè)電容器C的初始電壓為零,則(積分運(yùn)算)積分電路和微分電路當(dāng)vI為階躍電壓時(shí),有uO與

t

成線性關(guān)系1.積分電路習(xí)題練習(xí):畫(huà)出在給定輸入波形作用下積分器的輸出波形。tus021234

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