模拟电子技术,集成运算放大器课件.ppt

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1、第7章集成运算放大器的应用-+uouiRRfR’2021/9/2蔡红娟本章主要内容定义：集成运放；电压传输特性；比例运算和加减运算电路；积分运算和微分运算电路；滤波器；高通、低通、带通、带阻原理：基于集成运放的运算电路特点；一阶有源滤波电路的工作原理方法：判断运算电路中引入的反馈性质估算运算电路的放大倍数估算一阶有源滤波电路的放大倍数2021/9/2蔡红娟7.1集成运算放大器的基础理想集成运算放大器的性能指标开环差模增益（放大倍数）Aod=∞差模输入电阻Rid=∞输出电阻Ro=0共模抑制比KCMR=∞上

2、限截止频率fH=∞失调电压UOI、失调电流IOI和温漂dUOI/dT(oC)、dIOI/dT(oC)均为零2021/9/2蔡红娟理想集成运放的电压传输特性-+uouNuPiNiP线性区（放大）引入负反馈uo=Aod(uP-uN)Aod=∞→uP=uN---虚短Rid=∞→iP=iN=0---虚断非线性区（饱和）开环或正反馈uP>uN，uo=+UomuP

3、论知识节点电流法叠加原理2021/9/2蔡红娟比例运算电路+-uouiRfR’NPiNiPiFiR反相比例运算电路电压并联负反馈R’为补偿电阻，保证差分放大电路的对称性R’=R//RfuP=uNiP=iN=0N点电流：2021/9/2蔡红娟比例运算电路+-uouiRfR’uNuPiFiRR同相比例运算电路电压串联负反馈uP=uNiP=iN=0N点电流：+-uouiuNuP电压跟随器2021/9/2蔡红娟加减运算电路反向求和运算电路多个输入信号均作用于集成运放的反相输入端-+uoui3R3Rfui2

4、R2ui1R1Ni3i2i1ifRuP=uNiP=iN=0N点电流：2021/9/2蔡红娟加减运算电路同相求和电路-+uoui3R3Rfui2R2ui1R1Pi3i2i1ifRR4i4uP=uNiP=iN=0P点电流：N点电流：2021/9/2蔡红娟加减运算电路加减混合电路-+uoui2R2Rfui1R1Ni2i1ifui4R4ui3R3Pi4i3R5i5-+uoui2R2Rfui1R1Ni2i1ifui4ui3-+uoui2Rfui1ifui4R4ui3R3Pi4i3R5i5叠加定理2021/9

5、/2蔡红娟反相输入端-+uoui2R2Rfui1R1Ni2i1ifui4ui3uP=uNiP=iN=0N点电流：2021/9/2蔡红娟同相输入端-+uoui2Rfui1ifui4R4ui3R3Pi4i3R5i5uP=uNiP=iN=0P点电流：N点电流：2021/9/2蔡红娟加减混合电路-+uoui2R2Rfui1R1Ni2i1ifui4R4ui3R3Pi4i3R5i5-+uoui1RRfNui2RPRf差模信号比例运算电路2021/9/2蔡红娟例已知R2>>R4，试求解R1=R2时uo与ui的比

6、例系数uP=uNiP=iN=0N点电流：i3i4M点电流：2021/9/2蔡红娟例已知uo=-55ui，试求R5的值uP=uNiP=iN=02021/9/2蔡红娟例电路如图所示，求uo和ui1、ui2的关系2021/9/2蔡红娟例设计一个运算电路，要求输出电压和输入电压的运算关系式为uo=10ui1-5ui2-4ui32021/9/2蔡红娟积分运算电路在实用电路中，为了防止低频信号增益过大，常在电容上并联一个电阻加以限制，如虚线所示。2021/9/2蔡红娟利用积分运算电路实现波形变换2021/9/2蔡红娟

7、微分运算电路2021/9/2蔡红娟7.3信号处理电路滤波器：使特定频率范围内的信号顺利通过；阻止其他频率信号通过。无源滤波器：仅由无源元件（R、C）构成的滤波器。带负载能力较差，无放大能力，所以对输入信号总是衰减的。有源滤波器：由无源元件和有源元件（双极型管、单极型管和集成运放）构成的滤波器。带有深度负反馈的集成运放，具有高输入阻抗、低输出阻抗的特性，使滤波器输出和输入间有良好的隔离。2021/9/2蔡红娟理想滤波电路按照工作频带可分为：低通、高通、带通、带阻和全通。（a）带通滤波器（b）带阻滤波器（c）

8、低通滤波器（d）高通滤波器2021/9/2蔡红娟一阶有源低通滤波电路2021/9/2蔡红娟电压比较器两输入一输出：模拟信号转换成数字信号集成运放工作在非线性区UP>UN，UO=UOH正向饱和UP