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第二章检测的基本电路.ppt

发布:2015-08-08约字共68页下载文档
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* 输出级—采用互补对称式射极跟随器结构 输出级要求能驱动较大的负载,有一定的输出电流和输出电压,因此,对该级要求其输出电阻低。 * 运算放大器外形图 * 运算放大器外形图 * -UEE +UCC u+ uo u– 反相 输入端 同相 输入端 T3 T4 T5 T1 T2 IS 原理框图: 输入级 中间级 输出级 与uo反相 与uo同相 * 对输入级的要求:尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。 对中间级的要求:足够大的电压放大倍数。 对输出级的要求:主要提高带负载能力,给出足够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。 集成运放的结构 (1)采用四级以上的多级放大器,输入级和第二级一般采用差动放大器。 (2)输入级常采用复合三极管或场效应管,以减小输入电流,增加输入电阻。 (3)输出级采用互补对称式射极跟随器,以进行功率放大,提高带负载的能力。 2. 电流/电压转换(I/V) 模拟信号电流传输时一般采用4~20mA电流环。全标度电流规定是以4mA作为0%,20mA作为100%,接受信号端变为电压信号处理。 下面电路是把12mA作为双极性0信号,把4~20mA电流转换为-10V~+10V电压的电路,用于DC伺服电动机接口,记录仪用的转换器等。 * * * * * 二、同相比例运算电路 _ + ? + ? R2 R1 RP ui uo udi uf 这就是电压跟随器 * _ + ? + ? ui uo 此电路是电压串联负反馈,输入电阻大,输出电阻小,在电路中作用与分立元件的射极输出器相同,但是电压跟随性能好。 三、电压跟随器 结构特点:输出电压全部引到反相输入端,信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。 * 同相比例电路的特点: 3. 共模输入电压为ui,因此对运放的共模抑制比要求高。 1. 由于电压负反馈的作用,输出电阻小,可认为是0,因此带负载能力强。 2. 由于串联负反馈的作用,输入电阻大。 4.输入与输出同相,放大倍数大于等于 1。 * _ + ? + ? RF Rf RP ui uo iF if 例题2. Rf=10k? , RF=20k? , ui =-1V。求:uo ,RP应为多大? uo= Au ui=(3)(-1)=-3V RP=Rf//RF =10//20=6.7 k? Au=1+ =1+20/10=3 RF Rf * 例题3. R1=10k? , R2=20k? , ui 1=-1V, ui 2=1V 。求:uo uo _ + ? + ? R2 R1 R1 R2 ui1 _ + ? + ? ui2 _ + ? + ? R2 R1 RP uo= (uo2- uo1) =(20/10)[3-(-1) ] =8V R2 R1 uo1= ui1=-1V uo2= ui2(1+R2/R1)=3V * 例题3. 若ui1=sin? t V, ui 2=1V ,求:uo uo1= ui1= sin? t V uo2= ui2(1+R2/R1)=3V uo= (uo2 - uo1) =(20/10)(3- sin? t ) =6 - 2 sin? t V R2 R1 * 2. 加减运算电路 作用:将若干个输入信号之和或之差按比例放大。 类型:同相求和与反相求和。 电路结构:引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关,与输入电压和反馈系数有关。 * 一、反相求和运算 R12 _ + + ? R2 R11 ui2 uo RP ui1 实际应用时可适当增加或减少输入端的个数,以适应不同的需要。 * i12 iF i11 R12 _ + + ? R2 R11 ui2 uo RP ui1 虚地 * 二、同相求和运算 实际应用时可适当增加或减少输入端的个数,以适应不同的需要。 - R1 RF + + ui1 uo R21 R22 ui2 * 先求 u+ 与输出关系 ,则有: - R1 RF + + ui1 uo R21 R22 ui2 u+ 与 ui1 和 ui2 的关系如何? 流入运放输入端的电流为0(虚断路) 叠加定理 * - R1 RF + + ui1 uo R21 R22 ui2 R′ 左图也是同相求和运算电路,如何求同相输入端的电位? 提示: 1. 虚断路:流入同相端的电流为0。 2. 结点电压法求u+。 * _ + ? + ? R2 R1 R1 ui2 uo R2 ui1 解出: 三 减法运算电路:双端输入差动放大器 叠加定理 * _ + ? + ? R2 R1 R1 ui2 uo R2 ui1 差动放大器放大了两个信号的差,可实现减法运算。 该电路的特点是
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