电工学 电子技术 教学课件 作者 董传岱 4.ppt

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1、电工学（电子技术）第四章集成运算放大器的应用4.1比例运算电路4.2集成运算放大电路中的负反馈4.3加法运算和积分运算电路4.5有源滤波器4.4测量实用电路4.6电压比较器第四章内容提要4．1比例运算电路4．1．1反相比例运算电路反相比例运算电路反相端的电位等于零电位，实际上反相端没有接“地”，这种现象称为“虚地”。“虚地”是反相运算放大电路的一个重要特点。输出电压与输入电压的大小成正比，uo与ui间的关系值取决于RF与R1。相等相等反相反相器4．1．2同相比例运算电路同相比例运算电路输出电压与输入电压的大小成正比，且相位相同。虚短存在，虚地不存在零无穷大电压跟随器跟随器相等同相差

2、动比例运算电路4．1．3差动比例运算电路输出电压uo与两个输入电压差值成正比，所以可进行减法运算。ui1单独所用时的等效电路ui2单独所用时的等效电路叠加定理4．2集成运算放大电路中的负反馈4．2．1反馈的概念反馈放大电路组成框图将放大电路的输出电压（或电流）的全部（或部分），通过某种电路（称为反馈电路）引回到输入端，引回的反馈电压（或电流）与输入端的输入电压（或电流）进行比较，从而影响放大电路的净输入信号（也叫驱动信号）的大小，这就是放大电路中的反馈。输入信号反馈信号净输入信号输出信号4．2．2反馈的类型1．按反馈信号的极性分为正反馈和负反馈2．按输出端的取样方式分为电压型反馈和

3、电流型反馈3．按输入端反馈信号的连接方式（或表现形式）分为串联型反馈和并联型反馈4．2．3负反馈的作用1．直流负反馈，稳定静态工作点2．交流负反馈，改善放大特性1）能够使放大电路的放大倍数稳定性提高2）电压型负反馈，减小输出电阻，稳定输出电压。3）电流型负反馈，增大输出电阻，稳定输出电流。4）串联型负反馈，提高输入电阻5）并联型负反馈，减小输入电阻4．3加法运算和积分运算电路4．3．1反相比例求和运算电路加法运算电路输出电压与若干个输入电压之和成正比例关系，式中负号表示输出电压与输入电压相位相反。存在虚地虚断电流求和4．3．2积分运算电路积分运算电路反相比例运算电路中，若用电容器C

4、F来代替其反馈电阻RF，就成为积分运算电路虚地虚断相等4.4测量实用电路4．4．1可调电压源可调电压源稳压管的稳定电压作为反向输入端的固定电压反相比例运算电路4．4．2直流电压测量电路直流电压测量电路实际上是电压－电流转换器。将电压信号加在同相输入端，负载接在反馈电路中，即得到一个不受负载阻抗变化影响的电流源。4．4．3直流电流测量电路直流电流测量电路实际上是个电流可调的恒流源相等＋等于虚断4.5有源滤波器低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器4．5．1滤波器的功能和分类由R、L、C构成的滤波器叫无源滤波器，而除了使用R、L、C之外，还使用了运算放大器等的滤波器，叫有源滤波器。4

5、．5．2低通滤波器低通滤波器低通滤波器的幅频特性通频带内放大倍数上限截止频率4．5．3高通滤波器高通滤波器的幅频特性高通滤波器通频带内放大倍数下限截止频率4.6电压比较器电压比较器进行信号幅度比较时，输入信号是连续变化的模拟量，但是输出电压只有两种状态：高电平或低电平，所以集成运放通常工作在非线性区（饱和区）。过零比较器反相端接地电压为零输出电压限幅有限幅的过零比较器正弦波矩形波波形变换