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文档简介

第9章信号的运算和处理电路 理想运算放大器及其分析依据 理想化的条件 A u u u0 符号 当运算放大器工作在线性区时 由此可得理想运算放大器的两个特征 当运算放大器工作在饱和区时 9 1运算电路 uo 9 1 1 比例运算电路 1 反相比例运算电路 电压并联负反馈 RF R R uI iI iF i i A 2 同相比例运算电路 电压串联负反馈 9 1 2加法运算电路 由电路图可知 1 反向输入加法电路 2 同相输入加法电路 此电路如果以u 为输入 则输出为 u uI1 uI2 R RF uI1 uO uI2 A 请特别注意 同相求和电路的多个输入信号的放大倍数互相影响 不能单独调整 9 1 3减法运算电路 RF R1 uo uI1 A A1反相比例运算电路 A2反相加法运算电路 双运放构成的减法电路 图示电路为有高输入电阻 低输出阻抗的仪用放大器 试证明 R2 uI1 A1 uO1 R2 A2 uO2 uO uI2 A3 R3 R3 R4 R4 A B 证明 计算开关S断开和闭合时的电压放大倍数 S断开 S闭合 积分电路 iI uI R R C uo iC uc A 二 输入 输出波形 一 输入电压为矩形波 二 输入电压为正弦波 微分运算 iI uo if uI R R C uo iF uc 输入电压为正弦波 电压比较器将一个模拟量输入电压与一个参考电压进行比较 输出只有两种可能的状态 高电平或低电平 比较器中的集成运放一般工作在非线性区 处于开环状态或引入正反馈 分类 过零比较器 单限比较器 滞回比较器及双限比较器 9 3电压比较器 9 3 1过零比较器 简单的过零比较器 由于理想运放的开环差模增益为无穷大 所以 当uI 0时 uO UOPP 当uI 0时 uO UOPP 过零比较器的传输特性为 UOPP为集成运放的最大输出电压 阈值电压 当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压 稳压管接在输出端的过零比较器 uI DZ R 利用稳压管限幅的过零比较器 电压并联负反馈 集成运放工作在线性区 例 利用电压比较器将正弦波变为方波 9 3 2单限比较器 指只有一个门限的比较器 当输入电压等于此门限电平时 输出端的状态立即发生跳变 单限比较器 9 3 3滞回比较器 分析 1 因为有正反馈 所以输出饱和 2 当u u 时 输出端的状态发生跳变 当uo UZ时 当uo UZ时 传输特性 小于回差的干扰不会引起跳转 UT UT 称为回差 输入正弦波的情况 9 3 4双限比较器 分析 UREF1 UREF2 传输特性曲线 窗口比较器 解 A1 反相比例运算电路 A2 同相比例运算电路 A3 反相求和电路 A4 减法运算电路 A1 同相比例运算电路 A2 减法运算电路 求 解 用叠加原理计算 解 A1为电压跟随器 A2反向比例运算电路 解 A1反向求和电路 A2反向比例运算电路 解 A1反向比例运算电路
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