集成运算放大器的应用(教案)

《集成运算放大器的应用(教案)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第4章集成运算放大器的应用4.1学习要求（1）掌握理想运算放大器在线性和非线性应用时的分析方法。（2）掌握集成运算放人器的反和、同和、差动3种基木输入方式及其电路的特点。（3）熟悉比例、加减、积分、微分等基本运算电路的结构、工作原理、特点和功能。（4）能分析由基本运算电路组合而成的其他运算电路。（5）熟悉电压比较器的电路结构、工作原理和分析方法。（6）熟悉一阶滤波器的电路结构、工作原理和分析方法。（7）了解采样保持电路、波形发生电路、信号测量电路的结构和工作原理。（8）了解集成运算放大器在实际应用小的一些注意事项。4.2学习指导

2、木章重点：（1）理想运算放人器在线性和非线性应用时的分析方法。（2）集成运算放大器的反相、同相、差动3种基本输入方式及其电路的特点（3）各种基本线性运算放大电路的结构、工作原理、特点和功能。（4）电压比较器的电路结构、工作原理和分析方法。（5）一阶滤波器的电路结构、工作原理和分析方法。木章难点：（1）各种基本线性运算放大电路的分析计算。（2）多级运算放大电路输出电压与输入电压的关系分析。（3）电压比较器、波形发生器等电路的分析。本章考点：（1）应用“虚断”和“虚矩”分析各种线性运算放大电路。（2）多级运算放大电路的分析计算。（3

3、）电压比较电路的分析计算。（4）RC正弦波振荡电路的分析计算。4.2.1集成运算放大器的线性应用线性应用是指运算放大器工作在线性状态，即输出电压与输入电压是线性关系，主要用以实现对各种模拟信号进行比例、求和、积分、微分等数学运算，以及有源滤波、采样保持等信号处理工作，分析方法是应用“虚断”和“虚短”这两条分析依据。线性应用的条件是必须引入深度负反馈。集成运算放大器线性应用的基本电路以及输出电压与输入电压的关系（电压传输关系）如表4.1所示。表4.1集成运算放大器线性应用的基本电路以及输岀电压与输入电压的关系名称反相比例运算同相比

4、例算电压跟随器反相加法nR电路RfA00电压传输关系说明r2R2Aoo+OUQ"iO+RWilo—lR2他2>CORf/?2=Ri〃R：电压并联负反馈=“+=0心为平衡电阻电压串联负反馈u_=“+=Wi心为平衡电阻电压串联负反馈W-=w>="i电压并联负反馈M_="+=0尺2为平衡电阻/?2wi20—1Ru\oHJ1尺

5、丿当Rf=R]9心=/?2时/?2///?3=R"Rf心对"il电压并联负反馈，对“i2电压串联负反馈M_="+=0运用脊加定理分析积分运算Cuo=———[u.dt°RCJ1R=R电压并联负反馈"一=

6、“+=0R为平衡电阻微分运算Rr小d"i=_RC—-dtR、=R电压并联负反Ri为平衡电阻有源低通滤波器冇源高通滤波器R他OHF-j-CIRtRR—11—>8c+"iHI+R电压并联负反1+心1+勺电压并联负反馈u_=w+=04.2.1集成运算放大器的非线性应用非线性应用是指运算放人器工作在饱和（非线性）状态，输出为正的饱和电压，或负的饱和电压，即输出电压与输入电压是非线性关系，主要用以实现电压比较、非正弦波发生等，分析依据是i+=L=0,u+>u_时wo=--U0M,m+

7、的条件是工作在开环状态或引入正反馈。集成运算放人器菲线性应用的基木电路以及电压传输关系如表4.1所示。表4.1集成运算放大器线性应用的基本电路以及输岀电压与输入电压的关系4.2.3波形发生电路1.正弦波发生电路(1)自激振荡条件自激振荡：一个放大电路的输入端不外接输入信号，在输出端仍有一定频率和幅值的信号输岀的现象称为白激振荡。自激振荡条件为：AF=1幅值条件：AF=1,表示反馈信号与输入信号的大小相等。相位条件：0a+Of=±2〃龙，表示反馈信号与输入信号同相，即必须是正反馈。起振条件：AF>lo正弦波振荡器由棊木放大电路、正

8、反馈网络和选频网络3部分组成，选频网络用以产牛:单一频率的正弦波。（2）RC正弦波振荡器RC正弦波振荡器由带有电压串联负反馈的基本放大电路和具有选频作用的RC正反馈网络组成，如图4.1所示。电路的振荡频率为：人一2冰C起振条件为:A>3U卩心〉2R、R反馈网络图4.1文氏电桥振荡器2.非正弦波发生电路非正弦波发主电路一般由开关特性器件（如电压比较器等）、反馈电路和延时电路（RC充放电回路或积分电路）组成，没冇选频网络，按产生的信号波形不同，主耍有方波发生电路、三角波发生电路和锯齿波发生电路等。4.3习题解答4.1在如图4.2所

9、示电路中，稳压管稳定电压/7Z=6V,电阻/?,=10kQ,电位器7?f=10kQ,试求调节&吋输出电压轴的变化范围，并说明改变电阻RL对“。有无影响。分析本题电路由一个反相输入比例运算电路和一个稳压电路组成，反相输入比例运算电路的输入电压从稳压管两端取得，即％