【正文】 +UZ UT － UZ 滯回比較器 +UZ O uO uI UT1 － UZ UT2 O uO uI UOH URL UOL URH 110 傳感器 溫度 環(huán)境 溫度 大電路 信號放 電壓信號 物理變化量 比較器 參考量 警電路 聲光報(bào) （四）實(shí)際電路舉例 實(shí)用電路舉例一 ——火災(zāi)報(bào)警電路 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 111 火災(zāi)報(bào)警電路 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 Ucc +Ucc Ucc A1 R1 R1 R2 R2 A2 R3 R4 R6 T 蜂鳴器 R5 D 用兩個(gè)溫度傳感器檢測同一室內(nèi)溫度， 分別放在金屬和塑料殼內(nèi)。 反相輸入式 無外加反饋或加正反饋。 傳輸特性： 單方向跳變一次。 單限比較器 O uO uI +UZ Uth － UZ 滯回比較器 +UZ O uO uI Uth1 － UZ Uth2 119 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 二、方波發(fā)生器 滯回電壓比較器＋ RC電路 177。 UZ 兩只反串穩(wěn)壓管 ： 一只擊穿工作 UZ， 另一只正向?qū)?UD = C RC電路 120 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 閾值電壓： Z2121thB1 URRRUU???Z2122thB2 URRRUU??? uO通過 RF對 C充電 ，通過 C放電， C上電壓按指數(shù)規(guī)率變化。 uC隨時(shí)間增長而升高，最終趨于 +UZ uC=0， uO通過 RF向 C充電 ， 當(dāng) uC Uth1時(shí) ， uO跳變?yōu)?UZ。 當(dāng) uCUTH2時(shí) ， uO=UZ保持不變。 UZ R3 R4 ∞ + _ + A1 R39。 無輸入信號。 不需外部消振。 ?輸出端接“地”，或接 UCC。 UZ UD 134 一、差分放大電路 （二）差動(dòng)放大電路 工作原理 ： 抑制漂移 公用 Re ； 電路對稱性。 135 二、集成運(yùn)放的概念及分析依據(jù) （二）理想化條件 AOd≈∞ rid≈∞ rO≈0 KCMR≈∞ （三）工作區(qū)域 （四）線性區(qū)分析依據(jù) 線性區(qū)： （加負(fù)反饋） 非線性區(qū)：（不加反饋，或加正反饋 ) 虛短： u+ = u 虛斷： i+ = i = 0 (五 )運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性和主要參數(shù) (六 )運(yùn)算放大器的主要參數(shù) （一）概念 :高增益多級直接耦合放大器。 放大倍數(shù) ： 總 Au=Au1。 （ UZ＋ UD) 第七節(jié)、運(yùn)算放大器的選用及使用注意問題 DZ1 DZ2 uI ∞ + _ + R1 uO RF 防止輸出電壓過大 兩只反串穩(wěn)壓管： 一只擊穿工作 UZ， 另一只正向?qū)?UD = 輸出電壓正常時(shí)： uO低于 UZ， 穩(wěn)壓管支路斷開。 － 15V負(fù)電源 10kΩ 調(diào)零電位器 4 1 5 6 7 2 3 1kΩ 輸出端 ＋ 15V正電源 同相輸入端 反相輸入端 ∞ CF741 131 損壞原因 ?輸入信號過大。 一、選用元件 二、使用時(shí)的注意問題 三、運(yùn)算放大器的保護(hù) 129 第七節(jié)、運(yùn)算放大器的選用及使用注意問題 一、選用元件 單運(yùn)放 雙運(yùn)放 四運(yùn)放 工作原理 集成度 供電方式 分 類 通用型 特殊型 可控性 性能指標(biāo) 單 、 雙電源 電壓放大型 電流放大型 跨導(dǎo)型 可變增益型 選通型 輸入多通道，輸出一個(gè)通道 外加電壓或信號控制增益 一個(gè)芯片上運(yùn)放個(gè)數(shù) ——高阻 、 高速 、高精度 、 低功耗 130 第七節(jié)、運(yùn)算放大器的選用及使用注意問題 二、使用時(shí)的注意問題 消振 :運(yùn)算放大器很容易產(chǎn)生自激振蕩，使用時(shí)要消振。 實(shí)驗(yàn)步驟： 用示波器觀察 輸出波形。 C通過 RF放電 ， uC隨時(shí)間增長而下降，趨于 UZ。 UZ DZ RF R3 ∞ + _ + UB – + R1 R2 C uC ( u) – + 122 uO 177。 UZ DZ RF uC ( u) – + R3 ∞ + _ + UB – + R1 R2 C 121 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 接通電源瞬間，假設(shè) uO高電平 ＝＋ UZ時(shí) 閾值電平為 Uth1， uC=0。 無論輸出高低電平 ： uO=177。 閾值電壓 ： Uth。 構(gòu)成： 加正反饋。 差分放大電路 電壓比較電路 聲光報(bào)警電路 溫度傳感器 1 溫度傳感器 2 uI2 uI1 uO1 uO2 112 火災(zāi)報(bào)警電路 哪種類型的電壓比較器？ 閾值電壓為多少 ？ 三極管工作在什么狀態(tài) ？ 一般單限比較器 UCC在 R4上的分壓 工作在開關(guān)狀態(tài) 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 Ucc +Ucc Ucc A1 R1 R1 R2 R2 A2 R3 R4 R6 T 蜂鳴器 R5 D 差分放大電路 電壓比較電路 聲光報(bào)警電路 溫度傳感器 1 溫度傳感器 2 uI2 uI1 uO1 uO2 113 恒溫控制系統(tǒng)框圖 控 制 器 執(zhí) 行 器 加熱或降溫 與設(shè)定值比較 受控對象 傳 感 器 測量 放大 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 實(shí)用電路舉例二 114 恒溫控制系統(tǒng) 原理圖 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 115 傳感器電路 熱敏電阻 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 116 控制器和執(zhí)行器電路 功率放大 滯回比較 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 117 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 用途 輸入模擬信號輸出只有高電平和低電平兩種狀態(tài)（數(shù)字信號）。 Uth2 Uth1 t1 t2 UOH O t uI O t uO O t uO UOL UOH UOL a b c d 108 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 UR參考電壓作用 Uth － UOL低電平 +UOH高電平 共同作用疊加 uO作用 uO uI R1 加參考電壓 UR時(shí) ∞ + _ + Uth1 th2 UR R2 OH21 2R21 11th URRRURRRU????閾值電壓： OL212R212th1 URRRURRRU????109 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 單限比較器和滯回比較器在輸入電壓單一方向變化時(shí)，輸出電壓只躍變一次，只能檢測一個(gè)電平。 ?當(dāng) uI從足夠高開始減小時(shí)： 在 Uth2處發(fā)生躍變 ， Uth1不起作用。 UO反饋到同相端，兩個(gè)閾值 電壓 177。 UOS， 輸出電壓幅度決定 ① 以 UR為參照 畫波形思路 O t uO UR O t uI +UOS t1 t2 t3 － UOS 當(dāng) uIUR時(shí) ， uO低電平 當(dāng) uI=UR 時(shí)， uO發(fā)生 跳變 當(dāng) uIUR 時(shí) ， uO高電平 波形圖 102 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 t1 t2 +UOS O t uI O t uO O t uO UOS +UOS UOS UR （三）滯回比較器 單限比較器 缺點(diǎn) : 抗干擾能力差。 實(shí)驗(yàn)步驟： 用示波器觀察 輸入、 輸出波形 及電 壓的大小。 uI加反相端： uIUR， uO高電平 uI加同相端：躍變方向相反 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 O uO uI +UOS UOS UR 96 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 （ 4）波形變換作用 討論 O t uI UOS +UOS O t uO 參考量 UR=0 模擬量 uI 數(shù)字量 uO R2 R1 ∞ + _ + O uO uI +UOS UOS UR 97 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)八、 過零電壓比較器 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?過零電壓比較器 的輸出 波形。 UZ DZ ∞ + _ + uI URL UHL R2 R1 DZ uO D1 D2 uO2 uO1 + ∞ _ + A1 + ∞ _ + A2 92 過零電壓比較器 （ 1）電路組成： UR＝ 0 （二）單限比較器 兩種類型 UR＝ 0 過零比較器 UR≠0 一般單限比較器 參考量 UR=0 模擬量 uI 數(shù)字量 uO 反相輸入式 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 R2 R1 ∞ + _ + 93 （ 2） 工作原理 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 當(dāng) uI0 時(shí)， uO低電平 當(dāng) uI=0時(shí) ， uO發(fā)生 跳變 當(dāng) uI0 時(shí) ， uO高電平 uO是高電平還是低電平，取決于輸入信號 uI與參考量 UR的比較 閾值電壓 UR 參考量 UR=0 模擬量 uI 數(shù)字量 uO R2 R1 ∞ + _ + 94 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 （ 3）電壓傳輸特性 O uO uI +UOS UOS UR UR——uO從一個(gè)電平躍變?yōu)榱硪粋€(gè)電平的 臨界條件 UR——閾值電壓（門限電平、轉(zhuǎn)折電壓）。 無“虛短”的概念 u+ ＝ u ＋ UCC － UEE uO u＋ u－ O 線性區(qū) 非線性區(qū) 電壓傳輸特性 90 (一 )概述 用途 模數(shù)轉(zhuǎn)換、電平檢測、自動(dòng)控制、組成各種非正弦波的產(chǎn)生和變換電路。 85 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用 數(shù)字式溫度計(jì)電路 應(yīng)用舉例 R1 R2 Rw +UCC D uO1 R4 R5 RW2 uO2 測量范圍： 50? +1500C；分辯率 測量電橋 儀表用放大器及電壓跟隨器 數(shù)字電壓表 ∞ + _ + A2 ∞ + _ + A1 隔離 改變Au 溫度傳感器 數(shù)字顯示 一、比較器 二、方波發(fā)生器 87 無外加反饋或加正反饋。 經(jīng)傳感器采集的的信號很弱，必須放大 。 uI i1 iL 根據(jù) u = u+ = uI , i1 = iL 1IL1 Ruii ?? 輸出電流 iL與輸入電壓uI成正比，而與 RL無關(guān) 負(fù)載無接地端 ,電路改接為 負(fù)反饋 RL R1 ∞ + _ + RL R1 R2 RF R3 ∞ + _ + 正反饋 78 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用 FOF1I1 RuuiRuui????? ?　 )11(323O23OLRRuRuRuRuui?????????　 F11OFI