大学物理 集成运算放大器应用ppt课件

1、集成运算放大器的特点：集成运算放大器的特点：1 开环差模电压增益无穷大：开环差模电压增益无穷大：2 输入电阻无穷大输入电阻无穷大虚短虚短NPidououuuuuA0NPuu 虚断虚断0NPii第第5章章 集成运算放大器的运用集成运算放大器的运用理想运算放大器的符号理想运算放大器的符号PuNuou5.1 根本运算电路根本运算电路5.1.1比例运算电路比例运算电路i1fuRRuoPNPNuuii0fNNiRuuRuu011反相比例运算反相比例运算0fiii iuou图图5-2反相比例运算放大器反相比例运算放大器2同相比例运算同相比例运算PNPNuuii0fNNRuuRu010i1f)1 (uRRu

2、oiufiRRiiiuou图图5-4同相比例运算放大器同相比例运算放大器5.1.2求和运算电路求和运算电路fRuuRuuRuuRuuON3Ni32Ni21Ni1-根据虚短、虚断和根据虚短、虚断和N点的点的KCL得：得：3i3f2i2f1 i1fO-uRRuRRuRRuf321RRRR假设假设PN0uuiiPN那么有那么有3i2i1 iO-uuuu输出再接一级反相电路输出再接一级反相电路3i2i1 iOuuuu可得可得10Ouu1反向加法运算电路反向加法运算电路0fRiiii3213iuou2iu1 iu图图5-7反相加法运算电路反相加法运算电路ou同相加法运算电路同相加法运算电路2 减法运算电

3、路减法运算电路fRuuRuuON1Ni1-2i3231f1 i1fO)(1 (uRRRRRuRRuPN0uuiiPN3P2Pi20-RuRuuf3RR 21RR 假设假设)(2i1 i1fOuuRRuf321RRRR假设假设)(2i1 iOuuufRii 132Rii ou2iu1 iu图图5-8减法运算电路减法运算电路根本概念及初步定义根本概念及初步定义1. 根本概念根本概念ioUUAuf滤波器：是一种能使有用频率信号经过而同时抑制或衰减无滤波器：是一种能使有用频率信号经过而同时抑制或衰减无 用频率信号得电子安装。用频率信号得电子安装。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。有源滤波器：由有源器

4、件构成的滤波器。滤波电路电压增益滤波电路电压增益5.2 有源滤波电路有源滤波电路2. 分类分类低通低通LPF高通高通HPF带通带通BPF带阻带阻BEF全通全通APFA0A2A1A0阻阻带带通通带带阻阻带带通通带带OO 1 2 AA0O 2 1通通带带阻阻带带阻阻带带A0A2A1A0阻阻带带通通带带阻阻带带通通带带OO 1 2 AA0O 1 2通通带带阻阻带带通通带带A0A2A1A0阻阻带带通通带带阻阻带带通通带带OO 1 2 AA0O 2 1通通带带阻阻带带阻阻带带A0A2A1A0阻阻带带通通带带阻阻带带通通带带OO 1 2 AA0O 2 1通通带带阻阻带带阻阻带带5.2.1低通滤波电路低通滤

5、波电路RC电路的电压增益：电路的电压增益：HujCRjCjRCjUUA1111/1/111111io2HH)/(11UA幅频特性幅频特性RC无源低通滤波电路无源低通滤波电路111CRHouiu(1) 当 时(3) 当 时1)(112maxHUHAHHUHA2)(11dBAu32lg20lg202HH)/(11UA幅频呼应：0.70721A)2(VH时，当HdBAu01lg20lg2020201020202010112212UHHHUHLgALgLgLgAff则若每10倍频程20dB0H0.01fH0.1fHfH10fH100fH20lgAvH3dB-20dB/十倍频程f/Hz-20-400RC

6、低通电路的频率呼应2n0)(1)j ( AA其中其中1f01RRARC1n 故，幅频相应为故，幅频相应为nfjARCjRRjVjVjVjVjVjVjA111)()()()()()()(01ippoio不仅选频，而且放大1. 一阶有源滤波电路一阶有源滤波电路iuou图图5-21 一阶有源滤波电路一阶有源滤波电路2 二阶有源滤波电路二阶有源滤波电路1. 压控电压源低通滤波电路压控电压源低通滤波电路1fF/1RRAV )()(PoFjVjVAV压控电压源电路压控电压源电路VCVS)(/1/1)(APjVCjRCjjV对于滤波电路，有对于滤波电路，有RjVjV)()(AiCjjVjV/1)()(oA0

7、)()(PARjVjV得滤波电路传送函数得滤波电路传送函数)()()(iojVjVjA2FF)()-(31CRjCRjAAVV二阶二阶图5-23二阶有源低通滤波电路F0VAA RC1n 令令通带增益通带增益F31VAQ 特征角频率特征角频率等效质量因数等效质量因数那那么么2nn22n0)()()(jQjAjAiuou2n22n0)()(11lg20)j (lg20QAA 幅频呼应幅频呼应相频呼应相频呼应2nn)(1arctg)( Q2nn22n0)( sQsAsA用用 代入，可得传送函数：代入，可得传送函数： j s归一化的幅频呼应波特图归一化的幅频呼应波特图RC高通电路LUjCRjCjRRU

8、UA11111/122222io2)(11LVLA幅频呼应幅频呼应5.2.2高通滤波电路RC高通电路221CRLiuou(1) 当 时(3) 当 时1)(112maxLULALLULA2)(11dBAu32lg20lg20幅频呼应：0.70721A)2(VL时，当LdBAu01lg20lg202020101202020101112212ULLLULLgALgLgLgAff则若每10倍频程20dBL2)(11LULA001ippoio111)()()()(jARCjRRjUjUjUjUUUAf1一阶高通滤波电路iuou带通电路可由低通和高通串联得到带通电路可由低通和高通串联得到1111CR 必需满足必需满足A0A2A1A0阻带阻带通带通带阻带阻带通带通带OO 1 2 AA0O 2 1