《电工电子技术》课件-集成运算放大器的应用

《电工电子技术》运算放大器的应用复习：1.反相比例运算电路电压并联负反馈2.同相比例运算电路电压串联负反馈授新——一、

加法和减法运算电路作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。类型：同相加法与反相加法。电路结构：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。1.反相加法运算R12_++

R2R11ui2uoRPui1

实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。i12iFi11R12_++

R2R11ui2uoRPui1可用叠加原理虚地先求u+与输出关系，则有：-R1RF++ui1uoR21R22ui2u+与

ui1

和ui2的关系如何？流入运放输入端的电流为0（虚断）叠加原理2.同相加法运算实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。_+

+

R2R1R1ui2uoR2ui1解出：3.减法运算电路：双端输入差动放大器6该电路的特点：由于采用双端差动输入，故具有高共模抑制比；但是由于有并联负反馈存在，故它的输入电阻不高。差动放大器放大了两个信号的差，实现了减法运算。减法运算用叠加原理求解反相比例运算_+

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R2R1R1ui2uoR2ui17_+

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R2R1R1ui2uoR2ui1同相比例运算_+

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R2R1R1ui2uoR2ui1减法运算用叠加原理求解取R2=R1减法电路既可以得到两个信号的差，又放大两个信号的差。减法运算例题：A/D变换器要求其输入电压的幅度为0~+5V，现有信号变化范围为-5V~+5V。试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为0~+5V。+5V-5V+5V+2.5V电平抬高电路A/D计算机uiuouo=0.5ui+2.5（V）实现此功能的方法很多uo=0.5ui+2.5V=0.5(ui+5)V_+

+

10k

20k

+5V5k

ui20k

uo1uo_+

+

20k

20k

10k

加法运算

分析

反相加法运算电路电路图

据欧姆定律

思考去掉“-”的方法因虚短、虚短减法运算

电路图

分析

因虚短、虚短据欧姆定律整理得积分电路积分电路图因虚短、虚短据欧姆定律和电容特性反馈类型

电压并联负反馈积分电路的应用应用于信号运算、波形变换、自动控制、测量等举例微分电路返回本章目录电路图

因虚短、虚短据欧姆定律和电容特性实际微分电路在输入支路接小电阻，抑制高频干扰反馈类型

电压并联负反馈1电压表电路二、信号测量电路

（1）直流电压表电路IG正比于UX虚短虚断_+

+

RFRGF输入电阻大，相当于电压表的内阻是

。若：RF=10，表头的满偏电流IGmax=100

A，则：满偏电压

Uxmax=IGmaxRF=1mV电路的优点：(1)量程由表头的满偏电流IG和电阻RF决定。RF选用小电阻，能测量较小的电压；(2)输入电阻高，对被测电路影响小；(3)测量值与表头内阻RG无关，表头的互换性好；(4)RF小，可以做得较精密。因此能较准确地测量小电压。UX=UF=RF

IG16电压表扩大量程_+

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RFRGFIG1mV表头分压电阻的计算取R1=100kR2=900kΩ

R3=1MΩR1R2R31mV10mV100mV17（2）交流电压表电路_+

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D2D1D4D3uxuoRF整流桥把交流变成直流;ux>0时，电流由输出端经D2、表头、D4和电阻RF入地，uo>0;ux<0时，电流经由电阻RF、D1、表头和D3流入输出端，uo<0;表头电流方向不变。表头指示值与反馈电阻无关，即表头的内阻和二极管的非线性电阻不会影响测量精度。_+

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RFRGF1mV表头100

10A10

100A1

1mA表头的满偏电压UG=IGRF=1mV2电流表电路+

RU–=UF=IGRF

，U–=U+=IXRIGIX（1）直流电流表电路（2）交流电流表电路_+

+

D2D1D4D3ix

交流电流表电路与交流电压表电路类似，但被测电流从反相端引入。

流过表头的电流为被测正弦电流ix的全波整流平均值Iav。20_+

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RFRGF3.电阻表IGR

UsRXUX1mV表头例:由三运放放大器组成的温度测量电路。uoR1R1++A3R2R2++A1_+A2RRRW+US=+5VRRRRtuiRt

：热敏电阻集成化:仪表放大器选择合适的电阻，使输出电压与温度之间有某一比例关系，由此可实现温度测量及控制。测温电桥Rt=f(T°C)uoR1R1++A3R2R2++A1_+A2RRRW+US=+