模拟电子技术电子教案(第七章) (1).ppt

电子线路基础电子教案 主讲 郭建才华南师范大学教育信息技术学院 第七章运算放大器的应用 教学目标 本章是重点章节 本章应重点掌握以下内容 理想运放的线性运用和非线性运用的条件及分析方法 反相 同相和差动比例放大器的电路结构及其性能 特点 反相 同相和代数求和电路的构成及其性能 特点 教学目标 反相积分器和微分器的输出电压的计算及输出电压波形的画法 乘法器的应用 电压比较器的阈值求解 传输特性曲线的画法 对应给定的输入电压波形能画出输出电压波形 教学内容 7 1集成运放应用基础7 2运算电路7 3有源滤波电路7 4电压比较器 7 1集成运放应用基础 理想集成运算放大电路 Aod CMRR ri ro 0 3dB带宽fh 线性运用与非线性运用 1 线性运用理想运放线性运用的条件是 在外部引入深度负反馈 线性运用的理想运放 其U U 称为 虚短路 I I 称为 虚断路 线性运用与非线性运用 2 非线性运用理想运放开环工作或带正 负反馈时 运放非线性运用 此时当U U 时 Uo UoH 运放处于正向饱和状态 当U U 时 Uo UoL 运放处于负向饱和状态 当U U 时 Uo状态不定 7 2运算电路 7 2 1比例运算电路7 2 2求和电路7 2 3积分电路和微分电路7 2 4对数和指数运算电路7 2 5乘法运算电路 7 2 1比例运算电路 1 反相比例运算电路2 同相比例运算电路3 差动比例运算电路 1 反相比例运算电路 电路处于深度负反馈条件下 虚短和虚断成立 利用虚短和虚断得 Auf U0 Ui Rf R1 U0与Ui相位相反 虚地概念 某一点的电位为无穷小 2 同相比例运算电路 利用虚短和虚断得 Auf U0 Ui 1 Rf R1 U0与Ui相位相同 电压跟随器 Auf U0 Ui 1 Rf R1R1 时 U0 Ui 电压跟随器 Auf U0 Ui 1 Rf R1Rf 0时 U0 Ui 此电路是电压并联负反馈 输入电阻大 输出电阻小 在电路中作用与分离元件的射极输出器相同 但是电压跟随性能好 3 差动比例运算电路 利用叠加原理得 U0 U01 U02 U0 Rf R1 Ui1 1 Rf R1 RP R2 RP Ui2 当R1 R2 R2 RP时 U0 Rf R1 Ui1 Rf R2 Ui2当R1 R2 Rf RP时 U0 Rf R1 Ui1 Ui2 Rf R1 Ui2 Ui1 U0 Rf R1 Ui1 1 Rf R1 RP R2 RP Ui2 7 2 2求和电路 1 反相求和电路2 同相求和电路3 代数求和电路 1 反相求和电路 U0 Rf R1 Ui1 Rf R2 Ui2 Rf R3 Ui3 If I1 I2 I3 2 同相求和电路 U0 Rf Ra Ui1 Rf Rb Ui2 Rf Rc Ui3 若满足平衡条件Ra Rb Rc R1 Rf 则 3 代数求和电路 U0 Rf R3 Ui3 Rf R4 Ui4 Rf R1 Ui1 Rf R2 Ui2 例1 R1 10k R2 20k ui1 1V ui2 1V 求 uo 例2 由三运放放大器组成的温度测量电路 Rt热敏电阻 Rt f T C 集成化 仪表放大器 例3 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 uo ui 2 2 5V 例3 续 uo ui 2 2 5V ui 5 2 uo1 10 20 ui 5 ui 5 2 uo 20 20 uo1 uo1 ui 5 2 7 2 3积分电路和微分电路 微分电路 u u 0 ib 0 积分电路 uc uo u u 0 应用举例 输入方波 输出是三角波 7 2 4对数和指数运算电路 7 2 5乘法运算电路 运算电路要求 熟记基本运算电路的电路图及放大倍数公式 以上基本运算电路级联后输出的计算 会用ib 0 ib 0 u u 分析给定运算电路的放大倍数 7 3有源滤波电路 有源滤波器 滤波电路的种类 低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器 滤波器分类 按频率特性进行分类 低通 高通 带通 带阻 无源滤波器 有源滤波器 1 有放大作用 2 带负载能力强 电路特点 3 隔离滤波电路与负载 7 4电压比较器 电压比较器是运