电子模拟技术基础-课件6.ppt

1、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例1 在图示电路中，设各运放都具有理想特性。试求：在图示电路中，设各运放都具有理想特性。试求：(a)Au1=Uo3/Ui(b)电路的中频电压放大倍数电路的中频电压放大倍数Aum=Uo/Ui;练习题练习题A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW W27kW W110kW W15mFRLR11C1uO3R810kW W10kW W3.33kW W+_+_+10kW W1010kW W33kW WpF47003.33kW W3.33kW W;上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(c

2、)整个电路的上、下限截止频率整个电路的上、下限截止频率fH和和fL之值。之值。解解 由图可知，运放由图可知，运放A1A3构成三运放测量放大器，构成三运放测量放大器，运放运放A4构成一阶低通滤波器，电容器构成一阶低通滤波器，电容器C2 和负载和负载RL构构成高通滤波器成高通滤波器。A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW W27kW W110kW W15mFRLR11C1uO3R810kW W10kW W3.33kW W+_+_+10kW W1010kW W33kW WpF47003.33kW W3.33kW W 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础

3、模拟电子技术基础(a)写出写出uO2与与ui的关系的关系 1O342O75746O3)1(uRRuRRRRRu )(2OO1uu I3321uRRRR I3u A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW W27kW W110kW W15mFRLR11C1uO3R810kW W10kW W3.33kW W+_+_+10kW W1010kW W33kW WpF47003.33kW W3.33kW W 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(b)电路的中频电压放大倍数电路的中频电压放大倍数 所以，所以，Au1=Uo3/Ui=330)33330

4、(3 iomUUAu o3oio3UUUU)(891RRAu A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW W27kW W110kW W15mFRLR11C1uO3R810kW W10kW W3.33kW W+_+_+10kW W1010kW W33kW WpF47003.33kW W3.33kW W 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(c)整个电路的上、下限截止频率分别为整个电路的上、下限截止频率分别为Hz6.1022119H CRfHz095.0212LL CRfA1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9

5、C2330kW W27kW W110kW W15mFRLR11C1uO3R810kW W10kW W3.33kW W+_+_+10kW W1010kW W33kW WpF47003.33kW W3.33kW W 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例2 在图示电路中，已知稳压管在图示电路中，已知稳压管DZ1、DZ2的击穿电的击穿电压分别为压分别为UZ1=3.4 V,UZ2=7.4 V,正向压降皆为正向压降皆为UD1=UD2=0.6 V，运放，运放A具有理想的特性。画出具有理想的特性。画出uI由由 6 V变变至至+6 V，再由，再由+6 V变至变至 6 V时电路的电压传时电

6、路的电压传输特性曲线。输特性曲线。A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9.3k30k10.7k44k212V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础解解(a)由图可知电路的输出电压极限值由图可知电路的输出电压极限值 V4V)6.04.3(D2Z1omax UUUV8V)4.76.0(Z2D1omin UUUA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9.3k30k10.7k44k212V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(b)运运放反相输入端电压放反相输入端电压 12212R RRRU同相输入端电压同相输入端电压 O433I434uRR

7、RuRRRu V2V)127.4247.4(当输入电压当输入电压uI由由6V 向向+6V方向变化时，如果同相输入方向变化时，如果同相输入端的电压端的电压u+低于低于UR，输出电压，输出电压uO为为Uomin；A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9.3k30k10.7k44k212V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础Romin433H434UURRRURRRu 由由得得当当同相输入端的电压同相输入端的电压u+略高于略高于UR时，比较时，比较器翻转，输出电压器翻转，输出电压uO为为Uomax。UH=5.3 V 设此时的输入电压为设此时的输入电压为UHA+_Ou1

8、R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9.3k30k10.7k44k212V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当uI由由+6V向向 6V 方向变方向变化时，如果化时，如果u+高于高于UR，输出电压输出电压uO为为Uomax；当当u+略低于略低于UR时，比较时，比较器再次翻转，输出电压器再次翻转，输出电压uO为为Uomin。设此时的输入电压为设此时的输入电压为ULRomax433L434UURRRURRRu 由由得得V3.1L UA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9.3k30k10.7k44k212V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础

9、由此可画出电路的传输特性由此可画出电路的传输特性uOuIOUHULUominUomax传输特性传输特性A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9.3k30k10.7k44k212V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例3 在图示电路中，设运算放大器在图示电路中，设运算放大器A具有理想的特性，具有理想的特性，其最大输出电压其最大输出电压)1(32ZRomaxRRUUU 稳压管稳压管 的稳定电压为的稳定电压为 ,试画出电路的电压传输特试画出电路的电压传输特性曲线。性曲线。ZDZU A+_Ou1R3R2RIuZDRU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术

10、基础解解 由图可知，当稳压管由图可知，当稳压管DZ击穿后，由于其动态电击穿后，由于其动态电阻很小，电路引入深度负阻很小，电路引入深度负反馈。反馈。Z3UuR 故运放的故运放的“虚短虚短”仍然成立。仍然成立。电路的输出电压电路的输出电压此时，电阻此时，电阻R3两端的电压为两端的电压为)(323RO3RRRuUuR A+_Ou1R3R2RIuZDRU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础)(323RO3RRRuUuR 由由知知当当 时，输出高电时，输出高电平电压平电压 Z3UuR Z32ROH)1(URRUU 当当 时，输出低电平电压时，输出低电平电压 Z3UuR Z32REFO

11、L)1(URRUU A+_Ou1R3R2RIuZDRU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础由于运放的同相输入端电压由于运放的同相输入端电压 3ORuuu Z32RZOHHURRUUUU Z32RZOLLURRUUUU 当当 时电路的低电平阈值电压为时电路的低电平阈值电压为 Z3UuR 故当故当 时时Z3UuR 电路的高电平阈值电压为电路的高电平阈值电压为 A+_Ou1R3R2RIuZDRU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础即当即当 时，时，；HIUu OHOUu 当当 时，时，；HIUu OLOUu 由此可画出电压传输特性。由此可画出电压传输特性。UH

12、ULuOuIUOHUOLO电压传输特性电压传输特性A+_Ou1R3R2RIuZDRU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例4 电路如图所示，已知集成运电路如图所示，已知集成运A1、A2 的性能理想。的性能理想。I1u(1)写出写出 与与 、关系式关系式;I2uO1u(2)设设t=0 时，时，uO=12V，uC(0)=0V。当。当uI1=10V，uI2=0V时，那么经过多长时间时，那么经过多长时间uO翻转到翻转到12V;uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100100kW WuO1 12VuO100100kW W5050kW W1010kW W1 1kW

13、 W1010kW W2 2kW WC1m1mF上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础O1uI2uOu(4)画出画出 、与与 的波形。的波形。I1u(3)从从uO翻转到翻转到12V的时刻起的时刻起uI1=10V,uI2=15V，又，又经过多长时间经过多长时间uO再次翻回再次翻回12V;uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100100kW WuO1 12VuO100100kW W5050kW W1010kW W1 1kW W1010kW W2 2kW WC1m1mF上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础解解 (1)由图可知，运放由图可知，运放

14、A1 组成了积分电路。故组成了积分电路。故 tuCRtuCRuttd1d1I22I11O1 uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100100kW WuO1 12VuO100100kW W5050kW W1010kW W1 1kW W1010kW W2 2kW WC1m1mF上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础tuCRtuCRuttd1d1I22I11O1 tuuCRtd)(1I2I11 tuuCRtuuCRtd)(1d)(1I20I11I20I11 )0(d)(10O1I20I1utuut 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)由

15、于运放由于运放A2 组成了反相输入迟滞电压比较器。故组成了反相输入迟滞电压比较器。故uO翻转的条件是翻转的条件是 O5441OuRRRu V2V)12(1022 uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100100kW WuO1 12VuO100100kW W5050kW W1010kW W1 1kW W1010kW W2 2kW WC1m1mF上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础已知已知 t=0 时，时，uO=12 V，uC(0)=0 V。)0(d)(10O1I20I1O1utuuut t100 当当uI1=10V，uI2=0V时时uI1 A2DZ A1u

16、I2R1R2R7R3R4R5R6100100kW WuO1 12VuO100100kW W5050kW W1010kW W1 1kW W1010kW W2 2kW WC1m1mF上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础V2100O1 tu令令 ms201 t得得uO翻转到翻转到12V的时间为的时间为(3)当当 时时 再次由再次由12V翻转到翻转到12VV2O1 uOu令令 V2)(d)(10)(1O1I2I12O121 tutuututt即即 22)(1510(1012 tt解得解得 ms8012 tt上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(4)、与与 的波形图的波形图 I1ui2uO1uOu0152010002201001220100t/ms122t/mst/msuI2/VuO1/VuO/Vt1t2t1t1t2t210uI1/Vt/ms00