集成运算放大器及其应用1

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1、第6章模拟集成放大器的线性应用运算放大器是由直接耦合多级放大电路集成制造的高增益放大器，它是模拟集成电路最重要的品种，广泛应用于各种电子电路之中。6.1比例运算电路大器6.2有源滤波电路6.3集成高速带宽放大电路6.1.1比例运算电路6.1.2加减法运算电路6.1.3积分和微分运算电路返回6.1比例运算电路大器一、反相比例运算电路*反相比例运算电路平衡电阻R2=R1

2、

3、Rf根据虚断I+0故u+0I-0IiIf根据线性分析依据，有u+u-0uo－IfRf=－uiRf/R1电压增益Auf=uo/ui=－Rf/R1特

4、例：反相器令R1=Rfuo=-ui说明+--平衡电阻的选取R2=R1

5、

6、Rf（可提高共模抑制比）判断Rf所引的反馈类型和极性电压增益Auf=uo/ui=1+(Rf/R1)*同相比例运算电路平衡电阻R2=R1

7、

8、Rfui=u+i+=0u-u+=uiuo=-ifRf+uiif-i1=(ui/R1)uo(ui/R1)Rf+ui平衡电阻的取值：R2=R1

9、

10、Rf特例：电压跟随器uo=uiRF=0说明R1=∞RF=0且R1=∞+++判断Rf所引的反馈类型和极性有分压电阻的同相比例运算电路6.1.2加减运算电路一、求和运算电路二、

11、加减运算电路1反相加法电路利用叠加原理：设ui1单独作用时，输出为uo1;ui2单独作用时，输出为uo2;由叠加原理有：uo=uo1+uo2平衡电阻R3=R1

12、

13、R2

14、

15、Rf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，见下图。一、求和运算电路2同相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，如图所示。由叠加原理有若R1=R2例：写出uo的表达式减法电路令R1=R2，Rf=R加减运算电路6.1.3积分和微分运算电路二、积分运算电路一、微分运算电路返回一、微分运算电

16、路对电容，有：返回二、积分运算电路对电容，有：例：电路如图，已知输入信号的波形如图，画出输出信号的波形，设uo(0)当t=0∼1s时ui=1V当t=1∼2s时ui=-1V概述6.3.1有源低通滤波电路6.3.2有源高通滤波电路6.3.3有源带通滤波电路6.3.4带阻滤波电路6.2有源滤波电路滤波器的分类滤波器的用途1概述有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。通常有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）它

17、们的幅度频率特性曲线如图所示。滤波器的分类滤波器也可以由无源的电抗性元件或晶体构成，称为无源滤波器或晶体滤波器。滤波器的用途滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。滤波过程如图所示。滤波过程一、有源低通滤波电路无源低通滤波器令当ω=ω0则当ω»ω0则当ω«ω0则有源低通滤波器当ω=ω0则当ω»ω0则当ω«ω0则通带电压增益简单二阶低通有源滤波器为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RC低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。它比一阶低通滤波器的

18、滤波效果更好。上限频率（特征频率）品质因素Q通带增益Auf：通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大倍数，通带截止频率fn：其定义与放大电路的上限截止频率相同例6.3.1下图电路中，R=160k，C=0.01F，R1=171k，RF=100k，求该滤波器的截止频率、通带增益及Q值解：无源高通滤波器令6.3.2有源高通滤波电路当ω=ω0则当ω»ω0则当ω«ω0则6.3.2有源高通滤波器通带电压增益上限频率（特征频率）品质因素Q6.3.3有源带通滤波电路带通滤波器是由低通RC环节和高通RC环节串联而成的。WH>WL通带电压

19、增益中心频率品质因素Q通频带例6.3.2下图电路中，R=7.96k，C=0.01F，R3=15.92k，R1=24.3k，RF=46.2k，求该滤波器的中心频率、带宽、通带电压增益通带电压增益中心频率品质因素Q通频带6.3.4带阻滤波电路带阻滤波器是由低通RC环节和高通RC环节并联而成的。WH