實例解讀模擬電子技術(shù)完全學習與應(yīng)用配書光盤

textLogo三、深入篇新浪微博：/circuitfly電路飛翔網(wǎng)站：www.cQQ群：214926972第16章 電路功能的實現(xiàn)——基礎(chǔ)運放電路新浪微博：

電路飛翔網(wǎng)站：QQ群：/circuitfly www.c214926972實例解讀模擬電子技術(shù)完全學習與應(yīng)用

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將對應(yīng)章節(jié)的檢索碼輸入主頁的搜索欄，或

用智能手機、平板電腦掃描二維碼www.c16.1■實例引入——心率測量新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.1.1指尖脈搏新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.1.2信號的“過濾”新浪微博：

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■元器件——比較器LM193新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697211.2.1 數(shù)字投音器、

比較器（comparator）對兩個輸入信號的幅度進行比較：當同相輸入端信號V+大于反相輸入端信號V-，則比較器輸出與正電源接近的高電平。當同相輸入端信號V+小于反相輸入端信號V-，則比較器輸出與負電源接近的低電平。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.1心跳脈沖新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.2比較器與運放的異同新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.3基礎(chǔ)比較器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.3基礎(chǔ)比較器非過零比較器（nonzero-leveldetector），反相輸入端的參考電壓VREF控制在一個由R1、R2構(gòu)成的分壓器手里：當輸入信號Vin>VREF時，比較器輸出Vout為高電平，否則為低電平。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.3基礎(chǔ)比較器假設(shè)VCC=12V，需要比較器在Vin>2V時翻轉(zhuǎn)輸出高電平，則參考電壓VREF=2V，于是得到分壓器電阻阻值：假設(shè)R2=2kΩ：解得：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.3基礎(chǔ)比較器有時使用分壓器設(shè)置參考電壓不夠穩(wěn)定，還可以像用穩(wěn)壓二極管來設(shè)置參考電壓，此時參考電壓VREF為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值VZ。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.3基礎(chǔ)比較器反相輸入端接地作為參考電壓端（參考電壓為0V），當輸入信號Vin高于0時輸出信號Vout為+VCC，當輸入信號Vin低于0時輸出信號Vout為-VEE。檢測一個輸入信號是否超過0，常常又稱為過零比較器（zero-leveldetector）。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.4遲滯比較器遲滯比較器（hysteresiscomparator）對跳變點進行控制。也稱施密特觸發(fā)器（Schmitttrigger）新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.5窗口比較器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.2.5窗口比較器具有上、下限比較功能的比較器稱為窗口比較器，VU和VL端用來設(shè)置上、下限，可用分壓器、參考電壓源等設(shè)置。當Vin在上、下限之間時，輸出Vout為低電平。當Vin超出上限或下限時，輸出Vout為高電平。16.3

■電路與應(yīng)用——差分放大器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972差分放大器（differentialamplifier）對同相輸入端和反相輸入端信號的差別部分進行可控放大。V1和V2都是正弦信號，差別部分為（V1

－V2），亦為正弦信號。經(jīng)過差分放大器放大，假設(shè)增益Av=5，輸出信號仍為正弦信號，幅度變成了5（V1

－V2）。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972單運放差分放大器只有一個運放構(gòu)成。如圖16-14所示，如果兩個輸入電阻阻值相同（R1），反饋電阻與同相輸入端接地電阻阻值相同（R2），單運放差分放大器的輸入、輸出關(guān)系式為：

16.3.1單運放差分放大器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.3.1單運放差分放大器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.3.1單運放差分放大器【例16.1】差分放大器：已知某差分型傳感器的最大差模信號的幅度為50mV，請設(shè)計一個單運放差分放大器，把傳感器的最大信號放大到5V。解答：欲將50mV放大到5V，則增益為5V/50mV=100。假設(shè)R1=1kΩ，得R2=100kΩ。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.3.2三運放差分放大器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.3.2三運放差分放大器推薦參考書目16.4■設(shè)計與仿真——積分器與微分器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.1積分新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.2有源積分器在某一時刻的輸出為之前輸入信號的總面積。如輸入一個幅度VE的直流信號，隨著時間（t）的推移，輸入信號VE下的面積越來越大，在t-E時刻，面積為VE×tE。由于VE恒定，時間越長，面積越大，于是輸

出端的信號在不斷負向增加。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.2有源積分器運放的反饋組件是個電容（C1），它與輸入電阻R1構(gòu)成的RC電路使電路產(chǎn)生了積分的功能：同時還可以用電壓與電容容量的乘積來表示：聯(lián)合兩個式子，可以得到電容兩端電壓

的表達式：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.2有源積分器這樣，當輸入信號vin為一直流信號VE時，流過電阻R1的電流為一恒定值，即：流過電阻R1的電流等于流過C1的電流，于是有：

恒定，將成為一條斜率為的直線。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.2有源積分器【例16.2】積分器：與電容C1并聯(lián)的電阻Rf提供積分器一個合適的增益。輸入信號Vin為頻率5kHz的標準脈沖信號（占空比50%，幅度5V）。試描繪出輸出信號波形，并用Proteus仿真積分器。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.2有源積分器解答：電容兩端電壓變化率為：負號表示反向變化。得到：把已知條件代入上式，得到電容兩端電壓變化率：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.2有源積分器輸出信號Vout每μs反相變化50mV，于是在輸入信號保持高電平或低電平的100μs內(nèi)，輸出信號Vout將變化

，于是得到圖示的波形。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.3微分新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.4有源微分器有源微分器（activedifferentiator）計算輸入信號變化率。假如輸入的是一個斜率為VE的信號，信號變化率恒定（等于VE），在輸出端得到一個大小為-VE 的直流信號。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.4有源微分器電容C1兩端的電壓與輸入信號vin的電壓相等。電容C1和電阻R1流經(jīng)的電流相同：聯(lián)立上面兩個式子：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.4有源微分器【例16.3】微分器：輸入信號Vin為頻率1kHz的三角波信號，幅度為5V。試描繪出輸出信號波形，并用Proteus仿真積分器。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 21492697216.4.4有源微分器解答：輸入信號的周期為1ms，于是信號從0增加到+5V需要0.5ms，得到輸出信號為：

16.5■應(yīng)用體驗——加法器新浪微博：

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