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第5章集成运算放大器2.ppt

发布:2018-05-15约7.68千字共48页下载文档
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第5章 集成运算放大器 5.1 集成运算放大器的简单介绍 5.2.1 主要参数 5.2.2 理想运算放大器及其分析依据 3. 理想运放工作在线性区的特点 5.4 运算放大器在信号运算方面的运用 5.4.1 比例运算 1.反相比例运算 2. 同相比例运算 5.4.2 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 2. 同相加法运算电路 5.4.3 减法运算电路 5.4.4 积分运算电路 5.4.5 微分运算电路 比例-微分运算电路 5.4 电压比较器 1. 基本电压比较器 输出带限幅的电压比较器 过零电压比较器 2. 滞回比较器 if i1 由虚短及虚断性质可得 i1 = if ui t O uo t O Ui –Ui uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? R1 上式表明:输出电压是对输入电压的比例-微分 控制系统中, PD调节器在调节过程中起加速作用,即使系统有较快的响应速度和工作稳定性。 —PD调节器 if iR iC 电压比较器的功能: 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变,由高电平变成低电平,或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的 大小和极性。 用途: 数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域,以及波形产生及变换等场合 。 运放工作在开环状态或引入正反馈。 理想运放工作在饱和区的特点: 1. 输出只有两种可能 +Uo (sat) 或–Uo (sat) 当 u+ u- 时, uo = + Uo (sat) u+ u- 时, uo = – Uo (sat) 不存在 “虚短”现象 2. i+= i- ? 0 仍存在“虚断”现象 电压传输特性 uo u+– u– –Uo(sat) +Uo(sat) O 饱和区 电压传输特性 –Uo(sat) +Uo(sat) 运放处于开环状态 阈值电压(门限电平):输出跃变所对应的输入电压。 ui uo O UR UR uo ui R2 + + ? – ? R1 + – + + – – 当 u+u– 时,uo= +Uo (sat) u+u– 时,uo= –Uo (sat) 即 uiUR 时,uo = +Uo (sat) ui UR 时,uo = – Uo (sat) 可见,在 ui =UR 处输出电压 uo 发生跃变。 参考电压 ui t O UR O uo t +Uo (sat) –Uo (sat) t1 t2 单限电压比较器: 当 ui 单方向变化时, uo 只变化一次。 UR uo ui R2 + + ? – ? R1 + – + + – – 电压传输特性 –Uo(sat) +Uo(sat) ui uo O UR ui UR,uo=+ Uo (sat) ui UR,uo= –Uo (sat) UR uo ui R2 + + ? – ? R1 + – + + – – ui uo UR R2 + + ? – ? R1 + – + + – – –Uo(sat) +Uo(sat) ui uo O UR 输入信号接在反相端 输入信号接在同相端 电压传输特性 –Uo(sat) +Uo(sat) ui uo O UR UR uo ui R2 + + ? – ? R1 + – + + – – ui uo UR R2 + + ? – ? R1 + – + + – – O t +Uo(sat) –Uo(sat) uo 输入信号接在反相端 输入信号接在同相端 ui t O UR O uo t +Uo (sat) –Uo (sat) t1 t2 设稳压管的稳定电压为UZ, 忽略稳压管的正向导通压降 则 ui UR,uo = UZ ui UR,uo = –UZ UZ –UZ 电压传输特性 –Uo(sat) +Uo(sat) ui uo O UR uiUR 时,uo = +Uo (sat) ui UR 时,uo = – Uo (sat) uo R DZ UR uo ui R2 + + ? – ? R1 + – + + – – 利用电压比较器 将正弦波变为方波 UR uo ui R2 + + ? – ? R1 + – + + – – 电压传输特性 –Uo(sat) +Uo(sat) ui uo O UR= 0 t ui O t uo +Uo(sat) –Uo
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