【正文】 RRRuRuu????因 iL=i3i2 1IL Rui ? 231FRRRR ?若 注： 負(fù)反饋深度要大于正負(fù)反饋深度。 在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，為了數(shù)字化顯示，需將 電流轉(zhuǎn)換成電壓。 —— 低通濾波器。 RF R1 R2 ∞ + _ + uI uO 73 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 CF RF R1 R2 ∞ + _ + 1FIORRUU ?FFFFF1 CRjRjX//RZC ?????對(duì)直流信號(hào)： 對(duì)交流信號(hào)： FF1F1FiOf11CRjRRRZUUAu???????? ??? 對(duì)于低于截止頻率 f0的諧波分量（直流和低次諧波 分量） 放大倍數(shù)較大。 不僅有無(wú)源元件，也有有源元件（晶體管、場(chǎng)效應(yīng)、集成運(yùn)放）。 帶阻濾波器 —— 抑制已知干擾和噪聲。 種類(lèi)： 低通、高通、帶通、帶阻。 SF1FFF1FFS1FFFFL)( URRRRRRRRURRR//RUI????????????因?yàn)?u≈0 FS1FL RURRI ????恒定電壓 改變 RF或 R39。 同相輸入式 Z1FO )1( URRU ??反相輸入式 Z1FO URRU ??UZ + UO + 電壓源電路 +US R R1 DZ R2 RF ∞ + + +US R R1 R2 DZ RF ∞ + + UO + UZ + 電阻匹配 R2=R1//RF 68 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 同相輸入式 反相輸入式 UZ + UO + +US R R1 DZ R2 RF ∞ + + +US R R1 R2 DZ RF ∞ + + UO + UZ + 引入電壓負(fù)反饋，輸出阻抗小， UO可看作恒壓，不受負(fù)載 RL變化的影響。 待測(cè) 交流信號(hào) 表頭 整流電橋 交流電流只能單相流向 表頭。 uO與 uI成比例 積分關(guān)系 iF i1 iI 1 2 ∞ + _ + R2 R1 CF RF uI – + uO – + 1I1I1 RuRuui ??? ?　 ???? t dtiCRiu 0 FFFFO )1(???? t dtuRCRRu 0 i1FF1i )1(當(dāng) uI為恒定值時(shí)： )(1F1FIORCtRRuu ???65 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 iF i1 iI 1 2 ∞ + _ + R2 R1 CF RF uI – + uO – + 當(dāng) uI為恒定值時(shí)： )(1F1FIORCtRRUu ???t t O O uO uI I1F URR　 當(dāng) t=0時(shí)： C上電壓不能突變。 當(dāng) t=： 11I1FO??????? tURCu62 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 iF i1 iI 1 2 ∞ + _ + R2 R1 CF uI – + uO – + 四、微分運(yùn)算電路 將反相比例運(yùn)算電路中 R1用 CF代替 根據(jù) u = u+ = 0 , ―虛地”。 1i1F1O1 uRRu ?? 0 0)505 0 0105 0 0()(2i1O2I2F11O1F2O??????????muuuRRuRRu58 F1O1111i11)(RRuuuRiuu ii ???????i23232 uRRRu??1i1Fi23231FO )R1( uRRuRRRRu ????兩個(gè)輸入端都輸入信號(hào) 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 二、減法運(yùn)算電路 1 2 R1 R3 ∞ + _ + RF R2 uI1 uI2 uO – + 減數(shù) 被減數(shù) 根據(jù) :u+= u≈0, i1=i2≈ 0 1i1Fi2323223O uRRuRRRRRRu ?????)uu(RRuRRuRRu 1i2i1F1i1Fi223O ????)uu(RRu 1i2i1FO ??輸出電壓為兩個(gè)輸入電壓之差 既能放大差模信號(hào)又能抑制共模信號(hào) 差分輸入 運(yùn)算電路 59 根據(jù) u = u+ = 0 , ―虛地”。 uO里含有與 uI uI2的運(yùn)算關(guān)系 。 解： 6 . 5 VV)]()1([1050)( 3I2I1I1fO??????????? uuuRRu56 運(yùn)算放大器的串級(jí)應(yīng)用 解題思路 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 R3 RF2 ∞ + _ + A1 ∞ + _ + A2 R1 R2 R4 RF1 uI1 uI2 uO1 uO2 – + 求輸出電壓 uO。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ： 輸出電壓（ mV） 輸入與輸出關(guān)系 可變電阻 100k*35% 可變電阻 100k*95% 950 IfO uRRu ??EDA 實(shí)驗(yàn) 一、加法運(yùn)算電路 二、減法運(yùn)算電路 三、積分運(yùn)算電路 四、微分運(yùn)算電路 五、 PI調(diào)節(jié)器 六、交流電壓表電路 七、電壓源和電流源 八、有源低通濾波器 九、電流、電壓轉(zhuǎn)換電路 十、精密放大電路 53 一、加法運(yùn)算電路 f3i2i1i2 R//R//R//RR ?平衡電阻（補(bǔ)償電阻） 在同一輸入端 輸入多組信號(hào) 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 運(yùn)放的線(xiàn)性應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)各種模擬信號(hào)的比例、加減、微分、積分、對(duì)數(shù)、指數(shù)等運(yùn)算，以及有源濾波、信號(hào)檢測(cè)、采樣保持等。 反相輸入端接 2V電壓。 輸入電阻高。 根據(jù) i+ = i =iI =0 ， 則 : i1 = iF+iI ≈iF。 一、理想運(yùn)算放大器 第四節(jié)、運(yùn)算放大器的 基本應(yīng)用電路 u+ u uO ∞ + _ + 集成運(yùn)放可視為一個(gè)理想電壓放大器 uO＝ AuO(u+－ u) 41 “虛斷”的概念 i＋ ＝ i－ ＝ 0 即 : iI＝ 0 因 rid = ∞, iI近似為零。 一、理想運(yùn)算放大器 二、反相輸入運(yùn)算電路 三、同相輸入比例運(yùn)算電路 39 集成運(yùn)放應(yīng)用電路的分類(lèi) 有無(wú)外加反饋， 組成不同功能 的應(yīng)用電路 引入負(fù)反饋 不加反饋 單限電壓比較器 加正反饋 滯回電壓比較器 非正弦波發(fā)生器 有源濾波 低通 高通 帶通 帶阻 運(yùn)算電路 比例運(yùn)算 反相 同相 加減運(yùn)算 積分運(yùn)算 微分運(yùn)算 對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算 乘除運(yùn)算 第四節(jié)、運(yùn)算放大器的 基本應(yīng)用電路 反饋網(wǎng)絡(luò) 負(fù)反饋應(yīng)用 開(kāi)環(huán)應(yīng)用 正反饋應(yīng)用 uO u+ u ∞ + _ + 40 集成運(yùn)放的理想化條件 : ③ 開(kāi)環(huán)輸出電阻 rO→0 。 靜態(tài)時(shí)保證輸出電壓為 0的補(bǔ)償電壓 加一理想電壓源，幾毫伏級(jí) uIO uO=0 ∞ + _ + 37 第三節(jié)、 運(yùn)算放大器的 電壓傳輸特性和主要參數(shù) 最大共模輸入電壓 UOPP 失真不超過(guò)允許值時(shí)的最大輸出電壓，一般用 峰－峰值 表示，也稱(chēng)為 動(dòng)態(tài)輸出范圍 。精度越高， 運(yùn)放 F007的 rid約為 1~2MΩ。 差分放大電路的四種接法： 根據(jù)輸入端和輸出端接地情況不同。 28 第二節(jié)、差分放大電路 Ra Rb U ＋ － b a 差分放大電路 （四）應(yīng)用舉例 橫風(fēng)傳感器 橫風(fēng) 風(fēng)速 模擬電信號(hào) 消除干擾、噪聲、漂移 物理變化量 電路信號(hào)處理 橫風(fēng)傳感器電路框圖 29 Ra Rb U ＋ － b a T2 T1 +UCC RC RC RB RB UEE RE ＋uo－ 橫風(fēng)傳感器 信號(hào)處理電路 橫風(fēng)傳感器電路 第二節(jié)、差分放大電路 30 歸納 抑制 零點(diǎn)漂移的最好方法： 差分放大電路。僅靠 RE負(fù)反饋?zhàn)饔谩? 25 （三）輸入、輸出方式 ? 零漂小，廣泛應(yīng)用。 22 iC1 uC1 對(duì)有用信號(hào)的放大作用 差模信號(hào) —— 大小相等，方向相反的信號(hào)。 測(cè)量無(wú)溫度影響時(shí)差分放大電路的輸出電壓 uo=UCQ1UCQ2=0 。 19 實(shí)驗(yàn)六、差分放大電路 (無(wú)輸入 ) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?差分 放大電路 抑制零漂的原理。 Ta ?iC ?iC2 ?uC1=? uC2 ?uC?uC2 uO= ?uC1 ?uC2 uO=UCQ1 UCQ2＝ 0 ICQ1 ICQ2 (二 )工作原理 uI2 uI1 ＋ uO－ UEE RE T2 T1 RC1 RC2 +UCC RB1 RB2 有無(wú)輸出電壓？ 漂移電壓在輸出端如何抵消？ =(UCQ1 ?uC1)( UCQ2?uC2)＝ 0 第二節(jié)、差分放大電路 18 （ 2）公用 RE對(duì)零漂電壓有很強(qiáng)的負(fù)反饋。 （ 4）抑制方法： 直流反饋： Q點(diǎn)穩(wěn)定電路 差動(dòng)放大電路 （ 2）產(chǎn)生原因： 溫度影響、管子老化，電源電壓波動(dòng)。 第二節(jié)、差分放大電路 14 uO t O 零點(diǎn)漂移現(xiàn)象 （ 1） 零點(diǎn)漂移現(xiàn)象： 輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出電壓不為零 ,且緩慢變化 (偏離初始值 )的現(xiàn)象。 RB2 13 優(yōu)點(diǎn)： ①低頻特性好：可放大變化緩慢的信號(hào)。B1 R39。 11 優(yōu)點(diǎn)： 各級(jí)直流狀態(tài)獨(dú)立，設(shè)計(jì)調(diào)試方便。 偏置電路 —— 建立 Q點(diǎn)，采用恒流源電路。 7 第一節(jié)、概 述 偏置電路 輸 入 級(jí) 中 間 級(jí) 輸 出 級(jí) 輸入端 輸出端 （二）電路的框圖及組成 方框圖 8 第一節(jié)、概 述 結(jié)論： 集成運(yùn)放具有電壓放大倍數(shù)大，輸入電阻高（幾百千歐），輸出電阻低（幾百歐） ，零漂小等優(yōu)點(diǎn)。1 第三節(jié)、運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性和主要參數(shù) 第二節(jié)、差分放大電路 第一節(jié)、概述 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 第七節(jié)、運(yùn)算放大器的選用及使用注意問(wèn)題 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 第四節(jié)、運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用電路 5 第一節(jié)、概 述 一、集成電路簡(jiǎn)介 （一）什么是集成電路 集成電路 —— 集 元器件、電路、系統(tǒng)為一體的新型電子器件。目前，應(yīng)用于信號(hào)的產(chǎn)生、放大、交換、處理、測(cè)量等。供給負(fù)載較 大功率，采用互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的射極輸出器。 阻容耦合 直接耦合 變壓器耦合 耦合方式 光電耦合 輸出端 輸入端 A1 An A2 多級(jí)放大電路 —— 選擇多個(gè)基本放大電路，合理連接。 第二節(jié)、差分放大電路 阻容耦合方式 CE1 C1 RB1 RB2 RE RC T1 +Ucc uO –