《集成运放的应用》PPT课件.ppt

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1、第八章集成运放的应用8.1集成运放在数学运算中的应用8.2有源滤波器电路8.3电压比较器uiuo+UOM-UOMAo越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。uiuo_++Ao例：若UOM=12V，Ao=106，则

2、ui

3、<12V时，运放处于线性区。线性放大区§8.1集成运放在数学运算中的应用由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。理想运放的条件虚短放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行分析。虚断运放工作在线性区的特点分析运

4、放组成的线性电路的出发点:虚短虚断放大倍数与负载无关，可以分开分析。u+uo_++u–Ii信号的放大、运算有源滤波电路运放线性应用i1=i2uo_++R2R1RPuii1i21.放大倍数虚短虚断反相比例运算电路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。虚断2.电路的输入电阻平衡电阻，保证静态时输入级的对称性。RP=R1//R2uo_++R2R1RPuii1i24.共模电压电位为0，虚地输入电阻小、共模电压为0以及“虚地”是反相输入的特点。3.反馈方式电压并联负反馈输出电阻很小！_++R2R1RPuii1i2uo反相比例电路的特点：1.共模

5、输入电压为0。2.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。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小。4.在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。同相比例运算电路_++R2R1RPuiuou-=u+=ui反馈方式：电压串联负反馈。虚短虚断结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。虚断同相比例电路的特点：3.共模输入电压为ui。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。_++uiuo此电路是电压串联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，

6、但是电压跟随性能好。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。反相求和运算R12_++R2R11ui2uoRPui1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。i12iFi11R12_++R2R11ui2uoRPui1调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。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。-R1RF++ui1uoR21R22ui2此电路如果以u+为输入，则输出为：-R1RF++ui1uoR21R22u

7、i2u+与ui1和ui2的关系如何？注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。流入运放输入端的电流为0（虚断）-R1RF++ui1uoR21R22ui2R´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：流入同相端的电流为0。2.节点电位法求u+。uo_++R2R1RPuiR4R3i1i2i4i3M例：求Au=?i1=i2虚短虚断虚断单运放的加减运算电路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。R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6R2_++R5R1ui2uoui1R4ui4ui

8、3R3R6虚短虚断虚断_++R2R1R1ui2uoR2ui1解出：单运放的加减运算电路的特例：差动放大器例：设计一个加减运算电路，RF=240k，使uo=10ui1+8ui2-20ui3解:(1)画电路。系数为负的信号从反相端输入，系数为正的信号从同相端输入。-R3RF++ui1uoR2R1ui2R4ui3(2)求各电阻值。-R3RF++ui1uoR2R1ui2R4ui3uo=10ui1+8ui2-20ui31.它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小。2.关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻大。3.同相输入的共模电压高，反相输入的共模

9、电压低。比例运算电路与加减运算电路小结微分运算电路与积分运算电路u–=u+=0uit0t0uoui–++uoRR2i1iFC若输入：则：微分运算i1iFtui0tuo0输入方波，输出是三角波。ui-++RR2Cuo积分运算应用举例1：tui0tuo0U-UomTM积分时限应用举例2：如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。思考：如果输入是正弦波，输出波形怎样，请自己计算。运放实验中请自己验证。其他一些运算电路：对数与指数运算电路、乘法与除法运算电路等，由于课时的限制，不作为详细讲授内容。积分电路的主要用途：1.在电子开关中用

10、于延迟。2.波形变换。例