模拟电子技术(模电)第7章--集成运放组成的运算电路PPT课件

1、集成运放组成的运算电路,第 7 章,小结,7.1 概述,7.2 基本运算电路,7.3 对数和指数运算电路,运算放大器的两个工作区域（状态,1. 运放的电压传输特性,设：电源电压VCC=10V。 运放的AVO=104,Ui1mV时，运放处于线性区,AVO越大，线性区越小， 当AVO时，线性区0,7.1 概述,2.理想运算放大器,开环电压放大倍数 AV0= 输入电阻 Rid= 输出电阻 R0=0,运放工作在线性区的分析方法： 虚短（U+=U-） 虚断（ii+=ii-=0,4. 非线性应用,运放工作在非线性区的特点： 正、负饱和输出状态 电路中开环工作,7.2基本运算电路,7.2.1 比例运算,7.

2、2.2 加法与减法运算,7.2.3 微分与积分运算,7.2.4 基本运算电路应用举例,7.2.1 比例运算,一、反相比例运算,运算放大器在线性应用 时同时存在虚短和虚断,虚断,虚地,为使两输入端对地直流电阻相等,R2 = R1 / R f,平衡电阻,Auf = Rf / R 1,二、同相比例运算,Auf = 1,跟随器,当 R1 = ，Rf = 0 时,7.2.2 加法与减法运算,一、加法运算,1. 反相加法运算,R3 = R1 / R2 / Rf,iF i1 + i2,若 Rf = R1= R2,则 uO = (uI1+ uI2,R2 / R3 / R4 = R1/ Rf,若 R2 = R3

3、 = R4,则 uO = uI1+ uI2,Rf = 2R1,2. 同相加法运算,法 1：利用叠加定理,uI2 = 0,uI1 使,uI1 = 0,uI2 使,一般,R1 = R1； Rf = Rf,uO = uO1 + uO2,Rf / R1( uI2 uI1,法 2：利用虚短、虚断,uo = Rf /R1( uI2 uI1,减法运算实际是差分电路,二、减法运算,7.2.3 微分与积分运算,R2 = Rf,虚地,虚断,RfC1 =,时间常数,一、微分运算,二、积分运算,当 uI = UI 时,设 uC(0) = 0,时间常数 = R1Cf,积分电路输出电压,7.2.4 基本运算电路应用举例,

4、例 7.2.1 测量放大器(仪用放大器,同相输入,同相输入,差分输入,uo1,uo2,当uO1 = uO2 则 uO = 0,为保证测量精度 需元件对称性好,u+ = u- = us,io = i1 = us / R1,1. 输出电流与负载大小无关,2. 恒压源转换成为恒流源,特点,例7.2.2 电压电流转换器,例 7.2.3 利用积分电路将方波变成三角波,10 k,10 nF,时间常数 = R1Cf,0.1 ms,设 uC(0) = 0,5 V,5 V,例7.2.4 差分运算电路的设计,条件,Rf = 10 k,要求,uo = uI1 2uI2,R1 = 5 k,R2 = 2R3,5/10,

5、R2= 10 k,R3= 5 k,课堂练习,7.3 对数和指数运算电路,7.3.1 对数电路,7.3.2 指数电路,7. 3.1 对数电路,利用PN结的指数特性实现对数运算,BJT的发射结有,也可利用半导体三极管实现 对数运算,其中，IES 是发射结反向饱和电流，uO是ui的对数运算,注意：ui必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏,利用虚短和虚断，电路有,7.3.2 反对数（指数）电路,输入与输出的关系式为,uO是ui的反对数运算（指数运算,用半导体三极管实现 反对数运算电路,利用虚短和虚断，电路有,要求,以上两个电路温漂很严重，实际电路都有温度补偿电路,小 结,第 7 章,一、基本运算电路,1. 运算电路的两种基本形式,同相输入,反相输入,2. 运算电路的分析方法,运用“虚短”和“虚断