模块2.2集成运算放大器的应用

1、（1）反相输入比例运算电路）反相输入比例运算电路1fiofRRuuAu读一读读一读集成运放线性应用之一集成运放线性应用之一比例运算电路比例运算电路 iiif10ifii 1fiRuuRuu00u0i0uufiRuRu0分析：分析：1）反相输入端）反相输入端2）同相输入端）同相输入端（虚断）（虚断）（KCL）（虚断）（虚断）（虚短）（虚短）3） 反相输入电路为电压并联负反馈电路，其输入阻抗（为反相输入电路为电压并联负反馈电路，其输入阻抗（为R1）较小，这对信号源不利，但由于出现虚地，放大电路不）较小，这对信号源不利，但由于出现虚地，放大电路不存在共模信号，允许输入信号中包含有较大的共模电压，对存

2、在共模信号，允许输入信号中包含有较大的共模电压，对集成运算放大器的共模抑制比要求也不高，因此该电路应用集成运算放大器的共模抑制比要求也不高，因此该电路应用场合较多。场合较多。 （2）同相输入比例运算电路）同相输入比例运算电路1ffoiof1RRuuuuAuiiif10ifii 1fRuuRu010iuu 0iiuuu分析：分析：1）反相输入端）反相输入端2）同相输入端）同相输入端（虚断）（虚断）（虚断）（虚断）（虚短）（虚短）fiiRuuRu013）（KCL） 同相输入电路为电压串联负反馈电路，其输入阻抗极高，同相输入电路为电压串联负反馈电路，其输入阻抗极高，这对信号源有利，但由于两个输入端均

3、不能接地或为虚地，放这对信号源有利，但由于两个输入端均不能接地或为虚地，放大电路中存在共模信号，不允许输入信号中包含有较大的共模大电路中存在共模信号，不允许输入信号中包含有较大的共模电压，且对集成运算放大器的共模抑制比要求较高，否则很难电压，且对集成运算放大器的共模抑制比要求较高，否则很难保证运算精度，因此该电路的应用场合相对较少。保证运算精度，因此该电路的应用场合相对较少。 fO2S21S1RuuRuuRuufO2S21S1RuRuRuS22fS11fOuRRuRRuiiiif210ifiii210uuf21RRR 若若则有则有2S1SO-uuu读一读读一读集成运放线性应用之二集成运放线性应

4、用之二加法电路加法电路 分析：分析：1）反相输入端）反相输入端2）同相输入端）同相输入端（虚短）（虚短）（虚断）（虚断）3）（KCL）fO1S1RuuRuu32S20RuRuuS11fS23231f1O)(uRRuRRRRRRu uufii 1iiif10iiii3232ii 0i当当,231fRRRR 则则)(S1S21fOuuRRu若继续有若继续有,1fRR 则则S1S2Ouuu读一读读一读集成运放线性应用之三集成运放线性应用之三减法电路减法电路 分析：分析：1）反相输入端）反相输入端2）同相输入端）同相输入端（虚断）（虚断）（虚断）（虚断）3）（KCL）（KCL）（虚短）（虚短）V1O1

5、 UV320302O2 UV2.1)20/30301(30/203030/201 . 2O3 UV35. 35.252.131O U课堂练习课堂练习1、求输出电压、求输出电压UoI112 )/1(uRR I221211I12o)1()1(uRRRRuRRu )I1I221)(1(uuRR 2、求输出电压、求输出电压uo读一读读一读集成运放线性应用之四集成运放线性应用之四积分电路积分电路 dtuudCRuu)(OSiii210i21ii 0uudtduCRuOSdtuRCuSO1分析：分析：1）反相输入端）反相输入端2）同相输入端）同相输入端（虚断）（虚断）3）（KCL）0u0i（虚短）（虚短）

6、tuCicddtuRCiRuddSO读一读读一读集成运放线性应用之五集成运放线性应用之五微分电路微分电路 RuudtuudCOS)(iii210i21ii 0uuRudtduCOS分析：分析：1）反相输入端）反相输入端2）同相输入端）同相输入端（虚断）（虚断）3）（KCL）0u0i（虚短）（虚短）读一读读一读集成运放非线性应用集成运放非线性应用 （1）理想集成运算放大器的输出电压）理想集成运算放大器的输出电压uo的值有两种可能，或等于正的值有两种可能，或等于正的最大输出电压（的最大输出电压（+Uom）,或等于负的输出电压或等于负的输出电压(-Uom),+Uom或或-Uom在数值上接近集成运算放

7、大器的正负电源值。在数值上接近集成运算放大器的正负电源值。(2)理想集成运算放大器的输入电流等于零。理想集成运算放大器的输入电流等于零。 omUuuu0omUuuu0电压比较器电压比较器电压传输特性电压传输特性uPuN uo=UOH uP uN uo=UOL 过零比较器过零比较器读一读读一读集成运放非线性应用之一集成运放非线性应用之一简单电压比较器简单电压比较器 简单电压比较器：简单电压比较器： 结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。 读一读读一读集成运放非线性应用之二集成运放非线性应用之二迟滞电压比较器迟滞电压比较器 32O2REF3RRuRURu32Z2R

8、EF3TH1RRURURU32Z2REF3TH2RRURURU32ii 0iiii32(KCL)(虚断）虚断）302REFRuuRuUZoUu32Z2REF3TH1RRURURU32Z2REF3TH2RRURURU（减小）（减小）（增大）（增大）32Z2TH1RRURU32Z2TH2RRURU（减小）（减小）（增大）（增大）1. 基本概念基本概念 滤波器：滤波器： 是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减 无用频率信号得电子装置。无用频率信号得电子装置。有源滤波器：有源滤波器： 由有源器件构成的滤波器。由有源器件构成的滤波器。)(Itu)(Otu滤波

9、电路滤波电路读一读读一读集成运放线性应用之六集成运放线性应用之六有源滤波电路有源滤波电路 低通（低通（LPF）高通（高通（HPF）带通（带通（BPF）带阻（带阻（BEF）全通（全通（APF）2. 分类分类读一读读一读集成运放线性应用之六集成运放线性应用之六有源滤波电路有源滤波电路 （1） 一阶低通滤波器（一阶低通滤波器（LPF）1 有源低通滤波器有源低通滤波器 （2） 二阶低通滤波器二阶低通滤波器 2 有源高通滤波器有源高通滤波器(HPF) 3 有源带通滤波器有源带通滤波器(BPF)4 有源带阻滤波器有源带阻滤波器1、求图示电路的输出电压、求图示电路的输出电压uO，设各运放均为理想的。，设各运放均为理想的。 2、求图、求图2.1.20所示电路的输出电压所示电路的输出电压uO，设运放是理想的，设运放是理想的 3、图示为积分求和运算电路，设集成运算放大器是理想的，试推导输出、图示为积分求和运算电路，设集成运算放大器是理