集成運(yùn)放電路及其應(yīng)用

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

2、饋,反饋類(lèi)型,2、同相比例運(yùn)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(yīng)用:,電壓跟隨器Auf =1,條件,分析反饋類(lèi)型,電壓串聯(lián)負(fù)反饋,本節(jié)小結(jié),1、集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益趨于無(wú)窮大，要實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性放大,必須引入,深度負(fù)反饋,2、分析由運(yùn)放構(gòu)成的比例運(yùn)算、積分、微分等基本電路依據(jù),利用運(yùn)放的虛短、虛斷特性,3、分析運(yùn)放構(gòu)成的基本電路功能的步驟,A、確定無(wú)反饋輸入端的電位,B、列出反饋輸入節(jié)點(diǎn)的電流關(guān)系式,C、根據(jù)歐姆定律將電流關(guān)系式轉(zhuǎn)換成電壓表示形式,D、整理輸入、輸出電壓的關(guān)系，確定增益,4、比例運(yùn)算電路的

3、功能,A、反相比例運(yùn)算,反相端輸入，引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。,作業(yè),自測(cè)1-3、4、5、7、8,返回本章目錄,Ro=0,B、同相比例運(yùn)算,同相端輸入，引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。,Rif=(1+AodF)Rid,Ro=0,3、加法運(yùn)算,分析,反相加法運(yùn)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(yùn)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(lèi)型,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,積分電路的應(yīng)用,應(yīng)用于信號(hào)運(yùn)算、波形變換、 自動(dòng)控制、測(cè)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(shí)際

4、微分電路,在輸入支路接小電阻，抑制高頻干擾,反饋類(lèi)型,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,本節(jié)小 結(jié),B、積分、微分電路,積分電路,應(yīng)用于波形轉(zhuǎn)換、檢測(cè)等電路,1、加、減法 運(yùn)算電路,反相加法運(yùn)算電路,減法運(yùn)算電路,微分電路,返回本章目錄,二、運(yùn)算電路在實(shí)際工程中的應(yīng)用,1、測(cè)量放大器,應(yīng)用于微弱信號(hào)放大,分析,串聯(lián)反饋,輸入電阻高,電路對(duì)稱(chēng),抑制溫漂,單端輸出,將無(wú)極性信號(hào)轉(zhuǎn)換為有極性輸出,二級(jí)為減法器,2、濾波器,允許低于某一頻率的信號(hào)通過(guò)， 將高于此頻率的信號(hào)衰減,A、作用,允許信號(hào)中的某一部分頻率的信號(hào)通過(guò)，對(duì)其它頻率的信號(hào)進(jìn)行衰減,B、分類(lèi),低通濾波器,高通濾波器,允許高于某一頻率的信號(hào)通過(guò)，將低于此頻

5、率的信號(hào)衰減,帶通濾波器,允許在某一頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，將此頻帶以外的信號(hào)衰減,帶阻濾波器,將某一頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)衰減，允許此頻帶以外的信號(hào)通過(guò),（1）無(wú)源濾波器,低通濾波電路,利用電阻、電容等無(wú)源器件構(gòu)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(wú)源濾波電路和特點(diǎn),電路的增益小，最大僅為1 .,帶負(fù)載能力差,無(wú)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(shí)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(jié),1、運(yùn)算電路在實(shí)際工程中的應(yīng)用于測(cè)量放大器,放大微弱信號(hào),作用,組成,第一級(jí)為同相比例輸入,第二級(jí)為減法器,2、濾波器,允許信號(hào)中的某一部分頻率的信號(hào)通過(guò)， 對(duì)其它頻率的信號(hào)進(jìn)行衰減,作用,分類(lèi),低通、高通、帶通、帶阻濾波器,3、集成運(yùn)放構(gòu)成有源濾波電路的優(yōu)勢(shì),運(yùn)放輸入電阻高、輸出電阻低，有放大作用，帶負(fù)載能力及受器件參數(shù)影響小,返回本章目錄,作業(yè),練習(xí)7,3、精密整流電路,A、應(yīng)用,波形圖,B、精密半波整流電路,對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)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(xiàn),UR=0時(shí)，稱(chēng)為過(guò)零電壓比較器。,分析,特例,運(yùn)放工作在開(kāi)環(huán) 狀態(tài),B、遲滯電壓比較器,門(mén)限 電壓：,電 路,電壓傳輸特性曲線(xiàn),應(yīng)用,遲滯電壓比較器用于對(duì)矩形波的整形,返回本章目錄,本節(jié)小結(jié),返回本章目錄,1、精密整流電路,對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行整流,包括半波、全波精密整流電路,運(yùn)放工作在放大狀態(tài),2、電壓比較器,運(yùn)放工作在開(kāi)環(huán) 狀態(tài)，工作在非線(xiàn)性狀態(tài),輸出具有兩值 性,用于波形變換、信號(hào)產(chǎn)生等,作業(yè),練習(xí)9,本章小節(jié),1.集成運(yùn)放的應(yīng)用分成兩方面：線(xiàn)性運(yùn)用和非線(xiàn)性運(yùn)用，各有條件和結(jié)果。判斷集成運(yùn)放工作在哪個(gè)區(qū)就看其是否有負(fù)反饋。有負(fù)反饋則集成運(yùn)放就工作在線(xiàn)性區(qū)；若是開(kāi)環(huán)或是有正反饋，則集成運(yùn)放就工作在非線(xiàn)性區(qū)。 2.集成運(yùn)放在線(xiàn)性運(yùn)用方面的實(shí)際應(yīng)用主要之一是運(yùn)算。主要有反向比例運(yùn)算、反向比例求和運(yùn)算、同相比例運(yùn)算、微分運(yùn)算和積分運(yùn)算。反向比例運(yùn)算和同相比例運(yùn)算還用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確的放大。 3.集成運(yùn)放在非