1、武汉工程大学邮电与信息工程学院 创新基地 第七组 放大器的知识 比例运算电路 求和运算电路 积分运算电路 对数运算电路 指数运算电路 电流/电压变换电路 电压/电流变换电路 波型发生器11FA 时（深度负反馈）1=)+1(=FFAAFAAAf 引入深度负反馈后，电路增益基本与放大电路的内部参数和负载无关(只要负载不使A下降太多）。01ifsXXXAFAF即 深度负反馈放大器的近似计算理想运放及运放工作的两个区域 理想运算放大器 理想运放可以理解为实际运放的理想化模型。就是将集成运放的各项技术指标理想化，得到一个理想的运算放大器。即：（1）开环差模电压放大倍数Aod=；（2）差模输入电阻rid=
2、；（3）输出电阻rod=0；（4）输入失调电压UIO=0，输入失调电流IIO=0；输入失调电压的温漂dUIO/dT=0，输入失调电流的温漂dIIO/dT=0；（5）共模抑制比KCMR=；（6）输入偏置电流IIB=0；（7）-3dB带宽fh=；（8）无干扰、噪声。1运放工作在线性工作区时的特点 线性工作区是指输出电压uo与输入电压ui成正比时的输入电压范围。uo=Aodui=Aod(u+-u-)u+u-虚短虚短Aod=由于理想运放的输入电阻rid=ric=，而加到运放输入端的电压u+-u-有限，所以运放两个输入端的电流：i+=i-0 这一特性称为理想运放输入端的“虚断”。1 比例运算电路(1)反
3、相比例电路电压并联负反馈输入端虚短、虚断=+_VVIIfssfoVRRV1-=1.基本电路0RiRi=R1电路中Ri 称为平衡电阻R=R1/RfVs-+RfRVoIfR1IsIiARVsVoRfR1(2)同相比例电路电压串联负反馈输入端虚短、虚断sVVV=_ofsVRRRV11=RiRi=平衡电阻 R=R1/Rf1.基本电路RsfoVRV)1(1=2.电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小VsVosoVV Vs3-+ARfRVoIfR3I3IdVs2R2I2Vs1I1R12 求和运算电路_0=VV0=Id虚短、虚断)(332211RVRVRVRVsssfo
4、=-fIIII=321（1）.反相求和电路R=R1/R2/R3/Rf 同相求和电路iI0=ofVRRRVV11_=虚短、虚断)(32s1csbsafnpoRVRVRVRRRV=fncbapRRRRRRRR/1=)(321csbsasfonpRVRVRVRVRR=则：如果Vs2Vs1RaVs3VoRfR1RRbRcVs2-+ARVoIfR2I2Vs1R1I1Vs3R3I3Vs4R4I4Rf 差动求和电路Vs3=Vs4=0 时：RR)(22111VVRVssfo-=)(44332RVRVRVssfo=Vs1=Vs2=0 且fnpRRRRRRRR/2143=pnRR=根据叠加原理得：=4411443
5、321RVRVRVRVRVVVssssfooo双运放和差电路Vs2-+A2Rf1R3Vo1If1R2I2Id1Vs1R1I1-+A1Rf2R6VoIf2R4I4Id2Vs3R5I5)(221111RVRVRVssfo-=)(534122RVRVRVsofo-=-=332211412RVRVRVRVRVsssffo例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使 Vo=2Vs1+5Vs2-10Vs3解：用双运放实现如果选Rf1=Rf2=100K，且R4=100K则：R1=50K R2=20K R5=10K平衡电阻 R3=R1/R2/Rf1=12.5KR6=R4/R5/Rf2=8.3KVs2-+A1
6、Rf1R3Vo1R2Vs1R1-+A2Rf2R6VoR4Vs3R53 积分电路dttdvCtioc)()(-=电容两端电压与电电容两端电压与电流的关系：流的关系：dttdvCticc)()(=vs-+ACRvoicRisid+vc-121121)(1)(1tottstottcovdttvRCvdttiCtv-=-=Rvtitissc=)()(当当vs=Vs时，时，定义定义t t=RC为时间常数为时间常数)()(1tVtVtvoso-=t积分实验电路4 微分运算电路=dttiCtvdttdvCticccc)(1)()()(RtvdttdvCtiosc)(-=)(=)(dttdvRCtvso)()
7、(-=vs-+ACRvoifRidis+vc-微分实验电路10K5 对数运算电路VoVs-+DRIDR1IsIdATDVvsDsseIIRvI/1=v1lnRIVvssTo-=-mVqKTVT26/=室温下VoVs-+TRICR1IsIdA(1)(2)6 指数运算电路vovs-+RRIcIdATTsVvsCeII/=TsVvscoeRIRiv/-=-=将对数运算电路中将对数运算电路中T与与R位位置对调构成指数运算置对调构成指数运算7 电流-电压变换电路由图可知由图可知fSO=Riv可见输出电压与输入可见输出电压与输入电流成比例。电流成比例。输出端的负载电流：输出端的负载电流：SLfLfSLOO
8、=iRRRRiRvi-=此时该电路也可视为电流放大电路。若LR固定，则输出电流与输入电流成比例，电流-电压变换电路电流电流电压变换电路：电压变换电路：8.电压-电流变换电路由负载不接地电路图可知：SOOS1=vRiRiv=或所以输出电流与输入电压成比例。负载不接地电压-电流变换电路()L43L4OLOO+/+/=RRRRRvRivv)-+(-=L12L433S12O+-RRRRRRRvRRivv得：由 对负载接地电路图电路，对负载接地电路图电路，R1和和R2构成电流并联负反馈；构成电流并联负反馈；R3、R4和和RL构成构成电压串联构成构成电压串联正反馈。正反馈。211O212S-+=RRRvR
9、RRvv电压-电流变换电路讨论：1.当分母为零时，iO，电路自激。2.当R2/R1=R3/R4时,则：说明iO与vS成正比,实现了线性变换。S4O1vRi-=电压-电流和电流-电压变换器广泛应用于放大电路和传感器的连接处，是很有用的电子电路。)-+(-=L12L433S12ORRRRRRRvRRi 方波发生电路 实验电路如图8.1所示，双向稳压管稳压值一般为5-6V 1 按电路图接线，观察VC、VO波形及频率，与预习比较。2 分别测出R=10K,110K时的频率，输出幅值，与预习比较。3 要想获得更低的频率应如何选择电路参数？试利用实验箱上给出的元器件进行条件实验并观测之。（1）按图接线，观察并测量电路的振荡频率、幅值及占空比。（2）若要使占空比更大，应如何选择电路参数并用实验验证。占空比可调的矩形波发生电路 三角波发生电路 1.按电路图接线，分别观测VO1、VO2的波形并记录.2.如何 改变输出波形的频率？按预习方案分别实验并记录。锯齿波发生电路 按图接线，观测电路输出波形和频率。按预习时的方案改变锯齿波频率并测量变化范围。
