《汽车电子电工基础》-模拟电子 第7章 集成运算放大器的应用

第一节基本运算电路一、比例运算电路1、反相输入比例运算电路(1)电路图（2）原理分析称为反相器当RF=R1时，i1=iF(虚断）V-

=V+=0（虚短）

电压并联负反馈2、同相输入比例运算电路（1）电路图（2）原理分析当RF=0或R1=∞时，uO=uI，Auf=1，称为电压跟随器。i1=iF(虚断）V-

=V+=uI（虚短）

电压串联负反馈特点：输入电阻高、输出电阻低、带负载能力强。[例7.1]图示电路中，R1=50kΩ，

RF=100kΩ，ui=1V，求输出电压uo，并说明输入级的作用。电压跟随器uo1=ui=1V反向输入比例运算放大器二、加法运算电路（1）反向加法运算电路

（2）分析（3）讨论虚地[例7.2]图示电路中，RF=100kΩ，R1=50kΩ

，R2=25kΩ

，R3=200kΩ

，ui1=2V，ui2=1V，ui3=-4V，求输出电压uo。（1）电路图 （2）分析ui1单独作用ui2单独作用三、减法运算电路若若（3）讨论[例7.3]图示电路中，ui1=2V，ui2=1V，求输出电压uo。同向输入比例运算减法运算*四、积分运算电路（1）电路图（2）原理分析若为恒定电压U，（3）讨论iFiiuoCuiR2R1++

–

[例7.4]图示积分电路中，R1=5kΩ

，C=1μF，写出输出电压uo与

ui的关系式。当ui=-0.5V时，求uo由起始值0到达+5V所需要的时间。

解：由式(7-10)可得当u

i=—0.5V时，由式(7-11)得当uo=0时，t1=0。当uo=+5V时，t2=0.05s。所以uo从0到达+5V所需要的时间为t=t2－

t1=0.05－0=0.05s。五、微分运算电路（1）电路图（2）原理分析第二节测量放大器传感器温度传感器压力传感器流量传感器……电信号特点：微弱、受到强大干扰一、测量放大器原理图二、电路分析（uI为差摸，uC共摸）三、小结1、uo与uC无关，测量放大器具有很强的共摸抑制能力。2、选R1=R2为定值，改变R可改变测量放大器的倍数3、R3R4R5R6的匹配情况影响测量放大器的共摸抑制能力，常用的集成测量放大器AD522\AD624。令第三节正弦波振荡器振荡器：无须外界输入信号就能自行产生各种频率的交流电压，又称为自激振荡器。振荡器正弦波振荡器矩形波振荡器三角波振荡器一、反馈放大器自激振荡的条件电路振荡时的两个条件：1、幅值条件：环路放大倍数的模|FA|为1。2、相位条件：反馈放大器的反馈方式为正反馈。FA+++反馈放大器方框图电路起振的条件：①|FA|>1;②正反馈.二、正弦波振荡器的构成放大器选频网络反馈网络稳幅网络RC振荡器LC振荡器石英晶体振荡器三、RC振荡器文氏电桥振荡器1.放大器2.反馈网络相位条件：RF>2R时起振，RF=2R时稳定幅值条件：【知识拓展】信号处理电路一、滤波电路保留信号中所需频段的成分，抑制其它频段信号。分类按频率段低通高通带通带阻按组成有源：含有源元件无源：仅有R，C1.无源滤波电路（1）由于电路无放大作用，电阻和电容上有信号压降，使输出信号幅值下降；（2）当负载变化时，输出信号的幅值随之变化，滤波特性也随之变化，带负载能力差；（3）过渡带较宽，幅频特性不理想。缺点：（1）有源低通滤波电路1）电路图2）原理分析2.有源滤波电路幅频特性频率特性通频带增益截止角频率二阶有源滤波器：讨论：-20dB/10倍频-40dB/10倍频1）电路图2）原理分析（2）有源高通滤波电路讨论：（3）带通滤波电路（4）带阻滤波电路二、采样保持电路1、原理示意图2、工作原理（1）采样阶段S合上，CH充电（2）保持阶段S打开，CH没有放电回路，故保持一直到下一个周期到来SuC+–ui+–uo+–++

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模拟开关采样脉冲uitouGto电压跟随器三、电压比较器1、任意电平比较器1)反相输入电平比较器2)同相输入电平比较器UR0uiuoR1R2uouiuRR1R2uouiuRUO(sat)-UOMuiuo0UR+UOMtUOM-UOM0+