《集成运放的应用》ppt课件

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1、第8章信号的运算与处理电路集成运放的基本应用电路,从功能来看,有信号的运算、处理和产生电路等。这里所讨论的是模拟信号运算电路,包括加法、减法、微分、积分、对数、反对数(指数)运算电路以及乘法和除法运算电路等。信号处理电路的内容也较广泛,包括有源滤波、精密二极管整流电路、电压比较器和取样-保持电路等。8.1基本运算电路8.2实际运放电路的误差分析8.3对数和反对数运算电路*8.4模拟乘法器8.5有源滤波电路*8.6开关电容滤波器主要内容:8.1加、减、积分和微分电路8.2实际运算放大器运算电路的误差分析8.3滤波电路的基本概念，一阶、二阶有源滤波电路基本要求:8.

2、1抓住深度负反馈条件下的“虚短”和“虚断”的概念，讨论基本运算电路8.2了解实际运放组成的运算电路的误差8.3了解有源滤波电路的分类及一阶、二阶滤波电路的频率特性教学要点：建立运算放大器“虚短”和“虚断”的概念，重点介绍由运算放大器组成的加法、减法、积分和微分电路的组成和工作原理概述一、理想运放的特性1、开环电压增益Aod=∞2、差模输入电阻rid=∞3、输入偏置电流IB1=IB2=04、输出电阻r0=05、共模抑制比CMRR=∞6、频带宽度BW=∞7、输入失调电压、输入失调电流以及它们的漂移均为零+一、理想运放的特性二、两条重要的法则1、理想运放的两输入端之间

3、的电压差为零——两输入端短路概述2、理想运放的两输入端不取电流——两输入端之间开路∵Ui=0，而ri=∞∴即两差动输入端相当于短路，但短路中又无电流流过。++概述1、线性区在线性区，它的输出信号和输入信号满足如下的关系Uo=Aod（U+-U-）通常，集成运放的Aod很大，为了使其工作在线性区，大都引入深度负反馈，以减小运放的净输入，保证输出电压不超出线性范围。特点:（1）运放的同相输入端与反相输入端的电位相等，即U+=U-。（2）理想运放的输入电流等于零。三、集成运放的工作区分为线性区和非线性区+概述2、非线性区输出电压与输入电压之间Uo≠Aod（U+-U-）特

4、点（1）输出电压只有两种可能的状态：U+或U-，而U+不一定等于U-。当U+＞U-时Uo=U+U+＜U-时Uo=U+（2）运放的输入电流等于零。三、集成运放的工作区分为线性区和非线性区8.1基本运算电路加法电路微分电路积分电路减法电路说明：1、对模拟量进行运算时，要求输出信号反映输入信号的某种运算结果。2、集成运放必须工作在线性区。一、反相输入求和电路二、同相输入求和电路三、双端输入求和电路四、加减法运算器加减法电路一、反相输入求和电路在反相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了反相输入求和电路，见图12.01。此时两个输入信号电压产生的电流

5、都流向Rf。所以输出是两输入信号的比例和。图12.01反相求和运算电路二、同相输入求和电路在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路，如图12.02所示。图12.02同相求和运算电路因运放具有虚断的特性，对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得:RRRRRRvRRRRRRRvRRRRRRRRRRvRRRRRvRRv++++=++++=f12i212221i1211f12i2121i12o])'//()'//()'//()'//([])'//()'//()'//()'//([RvRvRRRRRRRRvRRvRRv+=++=2i2

6、1i1fnpfffi22pi11po)())((由此可得出//'////fn21pRRRRRRR==式中+-=vv++++=RRRvRRRRRvRRv)'//()'//()'//()'//(12i2121i12-+=vRRRvof而,i2i1of21npvvvRRRRR+====时当，三、双端输入求和电路双端输入也称差动输入，双端输入求和运算电路如图12.03所示。其输出电压表达式的推导方法与同相输入运算电路相似。图12.03双端输入求和运算电路当vi1=vi2=0时，用叠加原理分别求出vi3=0和vi4=0时的输出电压vop。当vi3=vi4=0时，分别求出v

7、i1=0，和vi2=0时的von。先求式中Rp=R3//R4//R,Rn=R1//R2//Rf再求于是四、加减法运算器工作原理：特点：它由差动输入放大器演变而来。U+U-I1IfI2I3UoUi4Ui3Ui2Ui1RRRRRRI4若有更多的相加量或相减量，可以增加或减少电路的相应的输入端。由I→0，有I1+I2=If→I3+I4=Ip→由一、积分运算电路二、微分运算电路积分和微分运算电路一、积分电路uouiRPRCiiC工作原理其中UCO是电容两端电压的初始值用途（1）延迟：若将积分电路的输出作为电子开关的输入。例如，设R=100Ω，C=0.05μF。在t=0

8、时UCO=0。而u0经过