电工电子final第9章__集成运算放大器的应用.ppt

1、第9章 集成运算放大器的应用,9.1 理想集成运算放大器,理想集成运算放大器的主要参数 开环差模电压增益 = ； 开环差模输入电阻 = ； 开环输出电阻 ；,理想运放的符号图,运放的传输特性,理想运放工作在线性区时的特点,差模输入电压 等于零 输入电流等于零,理想运放工作在非线性区时的特点,1.输出电压只有高、低两种电平,理想运放的电压传输特性曲线,理想运放工作在非线性区时的特点,2.输入电流等于零 由于理想运放的差模输入电阻为无穷大，故净输入电流为零，即,理想运放也可画成三角形,二、理想运算放大器特性,1.“虚短”特性,当集成运放工作在线性状态时，由于,所以：,2.“虚断”特性,当集成运放工

2、作在线性状态时，,所以：,9.2 基本运算电路,比例运算电路 加减运算电路 积分和微分运算电路 对数和反对数电路 乘法和除法运算电路,9.2.1 比例运算电路,反相比例电路,反相比例放大器,判断反馈类型：并联电压负反馈,虚地,1Auf,根据深负反馈的条件（或理想运放的虚断概念）可知：,因此：,2、闭环输入电阻Rif,因此：,根据虚地的概念得到 ：,3闭环输出电阻Rof,理想运放Ro0，所以Rof=0,9.2.1 比例运算电路,同相比例电路,1Auf,根据深负反馈的条件（或理想运放的虚短概念）可知：,若R1开路（或R1）、R2=0，则Auf=1，称为电压跟随器。在实验室里，经常用电压跟随器来检测

3、运放的好坏。,【例】 电路如图所示，已知U0=-33Ui，其余参数如图中所示，R3和R6为平衡电阻，试求R5的阻值。,解,由图可知， A1构成同 相比例电 路，A2构 成反相比 例电路。,9.2.2 加减运算电路,加法电路,反相加法电路,反相相加器,一、反相相加器,又因为 if=i1+i2+i3，则,例1 试设计一个相加器，完成uo= -(2ui1+3ui2)的运算，并要求对ui1、ui2的输入电阻均100k。,所以选Rf=300k，R2=100k，R1=150k。,实际电路中，为了消除输入偏流产生的误差，在同相输入端和地之间接入一直流平衡电阻Rp，并令Rp=R1R2Rf=50k。,解: 为满

4、足输入电阻均100k，选R2=100k，,满足例1要求的反相相加器电路,二、同相相加器,同相相加器电路,当R1=R2时:,9.2.2 加减运算电路,减法电路,单运放减法运算电路,相减器(差动放大器),相减器电路,叠加定理,9.2.2 加减运算电路,减法电路,双运放减法运算电路,9.2.3 积分和微分运算电路,积分电路,基本积分电路,9.2.3 积分和微分运算电路,微分电路,微分电路,9.3 正弦波振荡电路,正弦波振荡电路是在没有外输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。,重点：利用正反馈构成正弦波振荡电路 的振荡条件，以及RC正弦波振荡电路的 组成及工作原理。,9.3.1

5、 .1 正弦波振荡电路的振荡条件,要使电路维持振荡,正弦波振荡电路的方框图,正弦波振荡电路的平衡条件,电路的起振条件,9.3.1.2正弦波振荡电路的组成,正弦波振荡电路,（1）放大电路,（2）选频网络,（3）正反馈网络,（4）稳幅环节,9.3.1.3正弦波振荡电路的分类,RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 石英晶体正弦波振荡电路,9.3.2 RC文氏桥正弦波振荡电路 RC串并联选频网络的频率特性,RC串并联选频网络,RC串并联选频网络的频率特性,幅频特性,相频特性,RC串并联选频网络的频率特性,RC文氏桥正弦波振荡电路,RC文氏桥正弦波振荡电路是以RC串并联选频网络作为反馈网络组成的正弦波振荡器。,RC文氏桥正弦波振荡电路,9.4 非正弦波产生电路 9.4.1 电压比较器,电压比较器按传输