集成运算放大器的基本运算电路课件.ppt

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集成运算放大器的基本运算电路 集成运算放大器的线性应用集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。 1.反相比例运算电路因虚地,所以u﹢=u﹣=0，因虚断，i+=i﹣=0，平衡电阻R′=R//Rf一、比例运算----代数方程式是uo=kui，比例常数k为电路的电压放大系数Auf节点N的电流方程为iR=if+i- 结论：(1)Auf为负值，即uo与ui极性相反。因为ui加在反相输入端。(2)Auf只与外部电阻R、RF有关，与运放本身参数无关。(3)|Auf|可大于1，也可等于1或小于1。 作业1：电路如下图所示，已知R=10k，Rf=50k。求:Auf、R′；解：Auf=–RfR=–5010=–5R′=R//Rf=1050(10+50)=8.3k 2.同相比例运算电路因虚断，所以i+=i﹣=0，因虚短，所以u﹢=u﹣=ui分压原理平衡电阻R′=R//Rf 当R=，为有限值（包括零），uo=ui，Auf=1，称电压跟随器。 结论：(1)Auf为正值，即Uo与Ui极性相同。因为Ui加在同相输入端。(2)Auf只与外部电阻R、RF有关，与运放本身参数无关。(3)Auf≥1，不能小于1。(4)U–=U+≠0,反相输入端不存在“虚地”现象。 二、加、减运算电路代数方程式是y=K1X1+K2X2+K3X3+…因虚地,u﹢=u﹣=0平衡电阻：R′=R1//R2//R3//Rf因虚断，i–=0if=i1+i2+i31）反相求和运算电路1.求和运算电路 上式可模拟的代数方程式为式中当R1=R2=R3=R时，上式变为当Rf=R时，上式中比例系数为-1，实现了加法运算。 2）同相求和运算电路根据“虚断”概念i1+i2+i3=0R1//R2//R3=R′//Rf 2.加减运算电路利用叠加定理求uo与ui1、ui2、ui3各ui4之间的关系当ui3、ui4短路时当ui1、ui2短路时当Ui1、Ui2、Ui3、Ui4共同作用时若又满足Rf=R1=R2=R3=R4时则 如果电路有两个输入，且参数对称 （1）过零比较器所谓过零比较器就是参考电压为零。待比较电压（输入信号）和零参考电压（基准电压）在输入端进等比较，输出端得到比较后的电压。集成运算放大器的非线性应用——电压比较器集成运放工作在开环状态，根据运放工作在非线性的特点,输出电压为±U0M。当输入电压ui<0时，uo=﹢UOM;当ui>0时uo=﹣UOM。 2.一般单限比较器图4-22所示的电路是一般单限比较器.UREF为外加参考电压。集成运放的反相输入端接信号ui，同相输入端接参考电压UREF。由于Aod→∞,所以当U﹣