final第7章--运算电路课件.ppt

1、第7章 集成运算放大器的应用 7.1 基本运算电路 比例运算电路 加减运算电路 积分和微分运算电路 对数和反对数电路 乘法和除法运算电路 7.1.1 比例运算电路 1）反相比例运算电路 1 2 31 054O I IIu uuu 反相比例放大器反相比例放大器判断反馈类型：并联电压负反馈判断反馈类型：并联电压负反馈 1 2 31 054O I IIu uuu 1Auf根据深负反馈的条件（或理想运放的根据深负反馈的条件（或理想运放的虚断概念）可知：虚断概念）可知：)(1(213213123123iifouRRRRRuRRRRRRRuii1UIRoffUIR fouf1iRUARU 因此：因此：1

2、2 31 054O IIIu uuu 2、闭环输入电阻、闭环输入电阻Rif因此：因此：iifiURIfofUuRRRU1 2 31 054O I IIu uuu 3闭环输出电阻闭环输出电阻Rof理想运放理想运放Ro0，所以，所以Rof=01 2 31 054O I IIu uuu 2、同相比例运算电路 1ffoou f11ifRRRU UA1RRU U 1Auf根据深负反馈的条件（或理想运放的根据深负反馈的条件（或理想运放的虚短概念）可知：虚短概念）可知：213142413)(1(iiuRRuRRRRRifXX1ffoou f11ifRRRU UA1RRU U 若若R1开路（或开路（或R1）、

3、）、R2=0，则，则Auf=1，称为电压跟随器。在实验室里，经常用电称为电压跟随器。在实验室里，经常用电压跟随器来检测运放的好坏。压跟随器来检测运放的好坏。)(2113iiouuRRu【例】电路如图所示，已知U0=-33Ui，其余参数如图中所示，R3和R6为平衡电阻，试求R5的阻值。0013j()Fffff解由图可知，A1构成同相比例电路，A2构成反相比例电路。20019()Fffff0F01a rc ta n()3ffff 7.1.2 加法运算电路1）反相求和运算电路（反相加法电路）2REFUV反相加法电路 实现多个输入信号按各自不同的比例求和或求差的实现多个输入信号按各自不同的比例求和或求

4、差的电路统称为加减运算电路电路统称为加减运算电路 211 21 20PIO NR RU U UURR RR 反相相加器 一、反相相加器一、反相相加器123TZRU UVR 又因为又因为 if=i1+i2+i3，则，则 NoImageNoImage211 21 20PIO NR RU U UURR RR 例例 试设计一个相加器，完成试设计一个相加器，完成uo=-(2ui1+3ui2)的运的运算，并要求对算，并要求对ui1、ui2的输入电阻均的输入电阻均100k。NoImage所以选所以选Rf=300k，R2=100k，R1=150k。实际电路中，为了消除输入偏流产生的误差，实际电路中，为了消除输

5、入偏流产生的误差，在同相输入端和地之间接入一在同相输入端和地之间接入一直流平衡电阻直流平衡电阻Rp，并令并令Rp=R1R2Rf=50k。解解:为满足输入电阻均为满足输入电阻均100k，选，选R2=100k，NoImage满足例满足例1要求的反相相加器电路要求的反相相加器电路 NoImage 2、同相求和运算电路、同相求和运算电路同相相加器电路同相相加器电路NoImageNoImageNoImageNoImage当当R1=R2时时:7.1.3减法运算电路 单运放减法运算电路 相减器相减器(差动放大器差动放大器)R3ui2uoui1R1R2R4R3ui2uo2R1R2R4R3ui1uo1R1R4R

6、2(分解)相减器电路 叠加定理叠加定理R3ui1uo1R1R4R2NoImageR3ui2uo2R1R2R4NoImageNoImageNoImageNoImageNoImage例7.2.2 设计电路实现ofio1XXAFXX 7.1.4 积分和微分运算电路1、积分电路 55oo 1ii41 1 3 31 0 0R RU UU UR 基本积分电路 2、微分电路 53 0 0 k R微分电路 电压比较器按传输特性分为：过零比较器 迟滞电压比较器 7.2 集成运放在电压比较器电路中的应用 过零+单限电压比较器 333332222211111RuRuuiRuRuuiRuRuuiiiiiii简单电压比

7、较器及传输特性 2o1ii1(1)11RUUUR 1A F滞回电压比较器 332211ifififffouRRuRRuRRRiu 迟滞电压比较器)(321iiifouuuRRu迟滞电压比较器传输特性 21ooouuu设计电压比较器,使电压传输特性如图所示则若,4321RRRR NoImageNoImage9.3 正弦波振荡电路 正弦波振荡电路是在没有外输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。重点：利用正反馈构成正弦波振荡电路的振荡条件，以及RC正弦波振荡电路的组成及工作原理。正弦波振荡电路的振荡条件 要使电路维持振荡要使电路维持振荡 正弦波振荡电路的方框图正弦波振荡电路的

8、方框图正弦波振荡电路的正弦波振荡电路的平衡条件平衡条件 电路的电路的起振条件起振条件 正弦波振荡电路的组成 正弦波振荡电路正弦波振荡电路（1）放大电路）放大电路（2）选频网络）选频网络（3）正反馈网络）正反馈网络（4）稳幅环节）稳幅环节 正弦波振荡电路的分类 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 石英晶体正弦波振荡电路 RC文氏桥正弦波振荡电路文氏桥正弦波振荡电路 RC串并联选频网络的频率特性串并联选频网络的频率特性 RC串并联选频网络串并联选频网络 RC串并联选频网络的频率特性串并联选频网络的频率特性 1RRif幅频特性幅频特性 fiII相频特性相频特性 fiUU RC串并联选频网络的频率

9、特性 RC文氏桥正弦波振荡电路 RC文氏桥正弦波振荡电路是以文氏桥正弦波振荡电路是以RC串并联选频网络作为反馈网络串并联选频网络作为反馈网络组成的正弦波振荡器。组成的正弦波振荡器。Auuo uiuiRC文氏桥正弦波振荡电路文氏桥正弦波振荡电路 非正弦波产生电路 电压比较器 电压比较器按传输特性分为：电压比较器按传输特性分为：简单电压比较器简单电压比较器 迟滞电压比较器迟滞电压比较器 双门限电压比较器等双门限电压比较器等 简单电压比较器 333332222211111RuRuuiRuRuuiRuRuuiiiiiii简单电压比较器及传输特性简单电压比较器及传输特性 迟滞电压比较器 332211ifififffouRRuRRuRRRiu 迟滞电压比较器迟滞电压比较器)(321iiifouuuRRu迟滞电压比较器传输特性迟滞电压比较器传输特性