实现了差分放大电路.ppt

第2章 集成运放及其基本应用 主要内容： 第2章　 集成运放及其基本应用 2. 放大电路的性能指标 （1）. 放大倍数：输出量与输入量之比 （2)输入电阻和输出电阻 理想运放工作在非线性区时，也有两个重要特点： （1）当 时， ； 当 时， 。即输出电压只有两种可能的值，不是 ，就是 ， 接近其供电电源 。 （2）因为 总是有限值，而 ，故称净输入电流为0，即 。 例2.3.1 在图2.3.1所示电路中，若要求输入电阻 ，比例系数为－10，则 若将反相比例运算电路的输入端和“地”互换，则可得同相比例运算电路。 例2.3.2 在图2.3.2所示电路中，已知集成运放最大输出电压幅值为 ， ，在 时 。 （1）电路的比例系数为多少？ （2） 的取值为多少？ （3）若 ，则 同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器 电压比较器的分析方法 3.滞回比较器中的正反馈 4.滞回比较器设计中的问题 令uN＝uP，求得阈值电压为 节点电流法 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf 与反相求和运算电路的结果差一负号 必不可少吗？ 2. 加减运算 利用求和运算电路的分析结果 设 R1∥ R2∥ Rf＝ R3∥ R4 ∥ R5 若R1∥ R2∥ Rf≠ R3∥ R4 ∥ R5，uO＝? 实现了差分放大电路 1.积分运算电路 2.3.3 积分运算电路和微分运算电路 输出电压是输入电压的线性积分 上式表明，输出电压uo是输入电压ui对时间的积分，RC叫做时间常数，负号表示输出电压与输入电压在相位上相反。 这个电路应用到有直流成分的输入电压时，积分时间不能太长，以免输出电压达到饱和。因此要增加一些开关，积分时间结束时切断输入回路，积分开始前使电容器放电。 移相 利用积分运算的基本关系实现不同的功能 1) 当信号频率趋于无穷大时增益为0,实现滤波功能. 2) 输入为方波时的输出三角波电压. 4) 输入为正弦波时的输出余弦电压. 波形变换 (2) (3) 3) 输入为三角波时的输出正弦电压. 虚地 2. 微分运算电路 为了克服集成运放的阻塞现象和自激振荡，实用电路应采取措施。 限制输入电流 限制输出电压幅值 滞后补偿 虚地 即输出电压与输入电压的微分成正比。 在微分电路输入端,若加正弦电压,则输出端为负的余弦波; 若加矩形波,则输出为尖脉冲. 讨论：电路如图所示 （1）组成哪种基本运算电路？怎样用一个运放组成完成同样运算的电路？ （2）为什么在求解第一级电路的运算关系时可以不考虑第二级电路对它的影响？ 电压比较器的概念:是将输入的模拟电压信号和基准电压(阈值电压)相比较,输出高电平或低电平. 电压比较器的功能：比较电压的大小。 输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况，为二值信号。使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 广泛用于各种报警电路。 2.4 理想运放组成的电压比较器 2.4.1 电压比较器概述 2. 电压比较器电路的特点 比较器中的集成运放一般工作在非线性区；处于开环状态或引入正反馈。 理想运放的非线性工作区 +UOM uO uP-uN O -UOM 理想特性 集成运放的电压传输特性 理想运放工作在非线性区特点： 当 uP uN时，uO = + UOM 当 uP uN时, uO = - UOM 　　1. uO 的值只有两种可能 　　在非线性区内，(uP - uN)可能很大，即 uP ≠uN。 “虚地”不存在 2. 理想运放的输入电流等于零 当输入电压经过某一设定值时,输出将从一个电平跃变到另一个电平 电压比较器的描述方法 :电压传输特性 uO＝f(uI) 电压传输特性的三个要素： （1）输出高电平UOH和输出低电平UOL （2）阈值电压UT （3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向 阈值电压UT 转折电压,门槛电压,门限电压 阈值电压是高低电平转换的临界电压,也就是使集成运放两个输入电位相等时的输入电压值. 3. 电压比较器的电压传输特性 4. 几种常用的电压比较器 （1）单限比较器：只有一个阈值电压 （3）窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。 （2）滞回比较器：具有滞回特性 输入电