第11章-运算放大器.ppt

选频电路 同相比例运算电路 选频电路 其电压放大倍数为 放大电路 　　由集成运放构成的同相比例运算电路。 　　由 RC 串并联电路组成，它也是正反馈电路。 uo + – + – + RF R1 u+ (3) RC 正弦波振荡电路 ui + – C R R C · (3) RC 正弦波振荡电路 　　若要　　与　　同相，上式分母 的虚部应为零 这时 同相比例运算的电压放大倍数为 可见，当 RF = 2R1 时，|Au|= 3　 |AuF|= 1 即 uo + – + – + RF R1 u+ ui + – C R R C · uo (3) RC 正弦波振荡电路 在特定频率 　　ui 和 uo 同相，即 RC 串并联电路具有正反馈和选频作用， ui 和 uo 为正弦波。 时， |AuF|= 1　电路将等幅振荡； 若　RF 2R1 ，则|AuF| 1　电路将不能等幅振荡； 若　RF 2R1 ，则|Au| 3 |AuF| 1 电路起振后，振幅越来至饱和； 所以，振荡时应满足 RF = 2R1。 起振时应满足|Au| 3 即 RF 2R1。 若 RF = 2R1 ，则|Au|= 3 + – + – + RF R1 u+ ui + – C R R C · uo + – + – + RF R1 C R R C RT · (4) RC 正弦波振荡电路稳幅措施 用热敏电阻稳幅 起振时由于温度低，RT 2R1。 　　振荡后温度增加 RT 减少到等于 2R1。 用二极管稳幅 　　用具有负温度系数的热敏电阻 RT 代替 RF。 (5) 振荡频率的改变 由 可知 　　改变 R、C 或同时改变 RC 都可改变振荡频率。 RF1 RF2 D1 D2 11.5.2　矩形波发生器 图示电路中 uC 和 uO 的波形 RF R1 C uO + – + – uC + – + – + . uR R2 R3 + – uZ DZ uC uO +UR – UR +UR – UR t t O O 11.6　使用运算放大器应注意的几个问题 11.6.1　选用元件 11.6.2　消振 11.6.3　调零 11.6.4　保护 uO RF R1 uI + – + R2 D1 D2 (1) 输入端保护 按技术指标选 外接 RC 消振电路 外接调零电路 11.6.4　保护 (2) 输出端保护 + – + +U – U RF R1 uI + – + R2 R3 DZ uO (3) 电源保护 11.6.5　扩大输出电流 uO RF R1 uI + – + R2 RB D1 – UCC +UCC D2 RB T1 T2 在输出端加接一级互补电路扩大输出电流。 11.3　运算放大器在信号运算方面的应用 (1) 反相输入 11.3.1　比例运算 由运放工作在线性区的依据 可列出 由此得出 闭环电压 放大倍数 平衡电阻 若　R1 = RF 则　uO = ?uI iF R1 R2 uO RF iI uI + – + – + – + R2 = R1 // RF (2) 同相输入 11.3.1　比例运算 由运放工作在线性区的依据 可列出 由此得出 闭环电压 放大倍数 若 R1 = ? 则 或 RF = 0 if R1 R2 uO RF ii uI + – + – + – + [例 1]　求图中 uO 的大小 [解] 　　此图为一电压跟随器。电源 + 15 V 经两个 15 k? 的电阻分压后，在同相输入端得到 + 7.5 V 的输入电压。 故 uO = + 7.5 V 　　可见只与电源电压和分压电阻有关其精度和稳定性较高，可作为基准电压 15 k － ＋ uO ∞ + － + 15 k 7 . 5 k + 15 V 　　[例 2]　此图所示的两级运算电路中，R1 = 50 k?，RF = 100 k? 。若输入电压 uI = 1 V ，试求输出电压 uO，并说明输入级的作用。 [解] A1 是电压跟随器 uO1 = uI = 1 V A2 为反相比例运算电路 ∞ + － + ∞ + － + － ＋ u O － ＋ u I A 1 R 1 u O 1 R F R 1 A 2 R 2 11.3.2　加法运算 由图可列出 由上列各式可得 当　R11 = R12 = R1　时， 则上式为 平衡电阻　R2 = R11// R12 // RF uO if R12 R2 RF ii2 uI2 + – R11 iI1 uI1 + – + 11.3.3　减法运算 　　如果两个输入端都有信号输入，则为差分输入。 因为 u? ? u+ ，故上列两式可得 由图可列出 iF R1 R2 uO RF iI uI1 + – R3 + – uI2 + – + – + 11.3.3　 减法运算 当 R1 = R2 ，和 RF =