集成運放電路及其應用

1、第六章 集成運放電路及其應用,本章難點：,本章重點：,基本運算放大電路的分析；,集成運放的應用；,集成運放應用電路的分析；,目 錄,二、運算電路在實際工程中的應用,返回主目錄,一、基本運算放大電路,三、本章小節(jié),一、基本運算放大電路,2、運放兩種工作狀態(tài),1、運放理想?yún)?shù)特性,輸入電阻、開環(huán)增益、通頻帶,非線性狀態(tài),無窮大,輸出電阻,零,輸出具有的兩值性,滿足條件虛斷,線性狀態(tài),滿足條件虛斷、虛短,虛斷,虛短,1、反相比例運算電路,電壓放大倍數(shù):,輸入電阻:,輸出電阻:,Ro=0,一、 比例運算,電路圖,分析,因虛短,因虛斷,據(jù)歐姆定律,特殊應用,反向器Auf=1,條件RF=R1,電壓并聯(lián)負反

2、饋,反饋類型,2、同相比例運算電路,電壓放大倍數(shù):,輸入電阻:,輸出電阻:,Rif=(1+AodF)Rid,Ro=0,因虛短、虛斷,電路圖,因虛斷,據(jù)歐姆定律,特殊應用:,電壓跟隨器Auf =1,條件,分析反饋類型,電壓串聯(lián)負反饋,本節(jié)小結,1、集成運放開環(huán)增益趨于無窮大，要實現(xiàn)線性放大,必須引入,深度負反饋,2、分析由運放構成的比例運算、積分、微分等基本電路依據(jù),利用運放的虛短、虛斷特性,3、分析運放構成的基本電路功能的步驟,A、確定無反饋輸入端的電位,B、列出反饋輸入節(jié)點的電流關系式,C、根據(jù)歐姆定律將電流關系式轉換成電壓表示形式,D、整理輸入、輸出電壓的關系，確定增益,4、比例運算電路的

3、功能,A、反相比例運算,反相端輸入，引入電壓并聯(lián)負反饋。,作業(yè),自測1-3、4、5、7、8,返回本章目錄,Ro=0,B、同相比例運算,同相端輸入，引入電壓串聯(lián)負反饋。,Rif=(1+AodF)Rid,Ro=0,3、加法運算,分析,反相加法運算電路,電路圖,據(jù)歐姆定律,思考去掉“-”的方法,因虛短、虛短,4、減法運算,電路圖,分析,因虛短、虛短,據(jù)歐姆定律,整理得,5、積分電路,積分電路圖,因虛短、虛短,據(jù)歐姆定律和電容特性,反饋類型,電壓并聯(lián)負反饋,積分電路的應用,應用于信號運算、波形變換、 自動控制、測量 等,舉例,6.微分電路,返回本章目錄,電路圖,因虛短、虛短,據(jù)歐姆定律和電容特性,實際

4、微分電路,在輸入支路接小電阻，抑制高頻干擾,反饋類型,電壓并聯(lián)負反饋,本節(jié)小 結,B、積分、微分電路,積分電路,應用于波形轉換、檢測等電路,1、加、減法 運算電路,反相加法運算電路,減法運算電路,微分電路,返回本章目錄,二、運算電路在實際工程中的應用,1、測量放大器,應用于微弱信號放大,分析,串聯(lián)反饋,輸入電阻高,電路對稱,抑制溫漂,單端輸出,將無極性信號轉換為有極性輸出,二級為減法器,2、濾波器,允許低于某一頻率的信號通過， 將高于此頻率的信號衰減,A、作用,允許信號中的某一部分頻率的信號通過，對其它頻率的信號進行衰減,B、分類,低通濾波器,高通濾波器,允許高于某一頻率的信號通過，將低于此頻

5、率的信號衰減,帶通濾波器,允許在某一頻帶范圍內(nèi)的信號通過，將此頻帶以外的信號衰減,帶阻濾波器,將某一頻帶范圍內(nèi)的信號衰減，允許此頻帶以外的信號通過,（1）無源濾波器,低通濾波電路,利用電阻、電容等無源器件構成的濾波器,A、組成,B、電路,低通幅頻特性,電容阻低頻通高頻的特性,高通幅頻特性,C、無源濾波電路和特點,電路的增益小，最大僅為1 .,帶負載能力差,無源高通濾波電路,A、有源低通濾波電路（一階）,（2）有源濾波電路,RC接同相輸入端,RC接反相輸入端,理想低通濾波器幅頻特性,實際低通濾波器的幅頻特性,二階,一階,B、有源高通濾波電路,同相輸入式,一階有源高通濾波電路的幅頻特性,反相輸入式

6、,二階有源高通濾波電路的 幅頻特性,C、有源帶通濾波電路,帶通濾波電路,D、有源帶阻濾波電路,帶阻濾波電路,低通與高通濾波電路串聯(lián),低通與高通濾波電路的并聯(lián),本節(jié)小結,1、運算電路在實際工程中的應用于測量放大器,放大微弱信號,作用,組成,第一級為同相比例輸入,第二級為減法器,2、濾波器,允許信號中的某一部分頻率的信號通過， 對其它頻率的信號進行衰減,作用,分類,低通、高通、帶通、帶阻濾波器,3、集成運放構成有源濾波電路的優(yōu)勢,運放輸入電阻高、輸出電阻低，有放大作用，帶負載能力及受器件參數(shù)影響小,返回本章目錄,作業(yè),練習7,3、精密整流電路,A、應用,波形圖,B、精密半波整流電路,對微弱信號進行

7、整流,分析,B、精密全波整流電路,波形圖,分析,4、電壓比較器,A、 基本電壓比較器,電壓傳輸特性曲線,UR=0時，稱為過零電壓比較器。,分析,特例,運放工作在開環(huán) 狀態(tài),B、遲滯電壓比較器,門限 電壓：,電 路,電壓傳輸特性曲線,應用,遲滯電壓比較器用于對矩形波的整形,返回本章目錄,本節(jié)小結,返回本章目錄,1、精密整流電路,對微弱信號進行整流,包括半波、全波精密整流電路,運放工作在放大狀態(tài),2、電壓比較器,運放工作在開環(huán) 狀態(tài)，工作在非線性狀態(tài),輸出具有兩值 性,用于波形變換、信號產(chǎn)生等,作業(yè),練習9,本章小節(jié),1.集成運放的應用分成兩方面：線性運用和非線性運用，各有條件和結果。判斷集成運放工作在哪個區(qū)就看其是否有負反饋。有負反饋則集成運放就工作在線性區(qū)；若是開環(huán)或是有正反饋，則集成運放就工作在非線性區(qū)。 2.集成運放在線性運用方面的實際應用主要之一是運算。主要有反向比例運算、反向比例求和運算、同相比例運算、微分運算和積分運算。反向比例運算和同相比例運算還用于對信號進行精確的放大。 3.集成運放在非