【正文】 + uI – + uO1 uI2 CE2 C3 R39。 RB1 RC1 RS +UCC RC2 RL T1 T2 Us uO – + uI – + 直接耦合 —— 前級(jí)輸出端直接接到后級(jí)輸入端。 ②存在溫度漂移（零點(diǎn)漂移）現(xiàn)象。 15 （ 3）危害： 當(dāng)漂移電壓和信號(hào)電壓頻率相近時(shí)（ 變化緩慢 ），難以分辨，有用信號(hào)被淹沒(méi)。 17 抑制零漂原理 無(wú)信號(hào)、無(wú)溫度影響時(shí)： 無(wú)信號(hào)、 受溫度影響后： （ 1）電路對(duì)稱(chēng)性，使每管零漂電壓在輸出相互抵消。 RE也稱(chēng) 共模 反饋電阻。 EDA 實(shí)驗(yàn) 第二節(jié)、差分放大電路 鏈接 EDA6 實(shí)驗(yàn)步驟： 用電壓表分別測(cè)量 T T2的 C極輸出電壓 uC1與 uC2 。 受溫度影響后，每管的輸出電壓減小了，但差放的輸出電壓仍為零。 beCIOd rRuuA ????差模放大倍數(shù) 24 第二節(jié)、差分放大電路 ＋uI－ Ra Rb U ＋－ b a T2 T1 +UCC RC RC RB RB UEE RE ＋uo－ 怎么辦？ RL +UCC RB2 RC RB1 如果雙端輸出差分電路后面要接輸入有一端接地的放大電路，而雙端輸出沒(méi)有接地端。無(wú)法利用電路的對(duì)稱(chēng)性 抑制零漂。 單 端輸入 — 單 端輸出 輸入、輸出信號(hào)都有 一端接“地”。 差分放大電路工作原理。 KCMR = 差模 Ad 共模 AC 運(yùn)放 F007的 KCMRR約為 80db u+ u uO ∞ + _ + 36 第三節(jié)、 運(yùn)算放大器的 電壓傳輸特性和主要參數(shù) 開(kāi)環(huán)輸出電阻 rO 開(kāi)環(huán)輸入電阻 rid(差模輸入電阻 ) rid越大，從信號(hào)源流入的電流越小。 輸入失調(diào)電壓 Uio 由于差分放大電路的不對(duì)稱(chēng)，輸入電壓為零時(shí)， 輸出電壓不為零。 13V。 ④ 共模抑制比 KCMRR→∞ 。 為使輸入級(jí)兩差分放大管對(duì)稱(chēng) , 負(fù)反饋電阻 深度負(fù)反饋 FAFAA 11f ??? 放大倍數(shù)取決于反饋網(wǎng)絡(luò)，與基本放大電路無(wú)關(guān) 什么負(fù)反饋？ 電壓并聯(lián)負(fù)反饋？ 44 從反相輸入端輸入信號(hào) 根據(jù) u = u+ = 0 , ―虛地”。 電壓放大倍數(shù) Auf=1。 建立電路： 取一個(gè)理想的運(yùn)放、電阻、可變電 阻組成 反相比例運(yùn)算 電路 同相 輸入端接地。 鏈接 EDA7 49 第四節(jié)、運(yùn)算放大器的 基本應(yīng)用電路 EDA 實(shí)驗(yàn) 反相比例運(yùn)算電路 50 第四節(jié)、運(yùn)算放大器的 基本應(yīng)用電路 結(jié) 論 : 輸出電壓與輸入電壓成比例且具有反相 的關(guān)系。 試計(jì)算 :輸出電壓 uO。 其做為 A2的 uI2，再對(duì) A2進(jìn)行運(yùn)算 。 解： R3 RF2 ∞ + _ + A1 ∞ + _ + A2 R1 R2 R4 RF1 uI1 uI2 uO1 uO2 – + A1是 同相輸入運(yùn)算電路， A2是加法運(yùn)算電路。 應(yīng)用 tURCu I1FO1??當(dāng)為一階躍直流電壓時(shí)： t t O O uI uO t t O O uO uI 61 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 [例 352]:已知： R1=1MΩ,CF=1μF, U1= 1V， 試計(jì)算 :t=0,1s時(shí)的 輸出電壓 uO各為多少？ 解： iF i1 uI – + 1 2 ∞ + _ + R2 R1 iI CF uO – + R1CF=1? 106? 106=1s 當(dāng) t=0時(shí)： uO=0V 當(dāng) t=： uO=；當(dāng) t=1s時(shí)： uO=1V。 電磁傳感器 微分器 積分器 放大器 1 2 3 V 測(cè)量速度 測(cè)量加速度 測(cè)量位移 ?? v d tx位移dtdv??加速度dtdxv ?速度64 五、 PI調(diào)節(jié)器 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 比例 積分運(yùn)算電路。 I1FO URRu ??66 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 i1 uI mA i ∞ + _ + R1 D1 D2 D4 D3 六、交流電壓表電路 在交流量的測(cè)量中，一般把 交流信號(hào)整流變?yōu)橹绷骱?，再加?電壓 表頭上去。 與表頭內(nèi)阻、二極管非線(xiàn)性無(wú)關(guān)，精度高 1I1 Rui ??　 u=u+=uI 67 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 七、電壓源和電流源 由運(yùn)放接上適當(dāng)負(fù)反饋。F ∞ + + RL RF F 反相輸入式 引入電流負(fù)反饋，輸出阻抗大， IO可看作恒流，不受負(fù)載 RL變化的影響。 71 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 八、有源低通濾波器 濾波器 —— 選頻電路，選擇有用頻率的信號(hào)，抑制無(wú)用頻率的信號(hào)。 帶通濾波器 —— 只允許 通過(guò)有用頻段信號(hào)。 僅由無(wú)源元件 R、 C、 L組成。 CF 有源低通濾波器 由 RF和 CFL組成的并聯(lián)電路代替反饋電阻。 uI uO 74 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 對(duì)交流信號(hào)： FF1F1FiOf11CRjRRRZUUAu???????? ???f0 O f ufAufOAufO21 A截止頻率： FF0O12CRf ??? ??FFO 21CRf ???低通濾波器的幅頻特性 CF RF R1 R2 ∞ + _ + ui uO 75 希望抑制 50Hz電源的干擾 有用信號(hào)的頻率低于 10Hz 輸入信號(hào)的頻率為 100Hz~120Hz， 希望防止干擾信號(hào)的混入 —— 帶阻濾波器。 在控制系統(tǒng)中，為了驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（記錄儀、繼電器），需將 電壓轉(zhuǎn)換成電流。 九、電壓、電流轉(zhuǎn)換電路 77 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 電壓 — 電流變換電路 RL做 為負(fù)反饋電阻。 等效電阻隨所測(cè)物理量而變，放大能力隨信號(hào)大小而變。 81 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 電路組成 uI1 uI2 uO iR A B uO1 uO2 R R1 ∞ _ + A2 ∞ _ + A1 R1 R4 R4 M R2 R2 R3 R3 ∞ _ + A3 同相放大器 （電壓跟隨器） 差分放大器 同相放大器 高輸入電阻 加減運(yùn)算 82 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 工作原理 ))(21( 1I2I123 uuRRRR ???uI1 uI2 uO iR A B uO1 uO2 R1 R2 R ∞ _ + A2 R1 R4 R4 M R2 R3 R3 ∞ _ + A3 ∞ _ + A1 根據(jù) u = u+ = uI 2II12OO1 uuuu ???)( 1O2O23O uuRRu ??))(21( 1I2I123O uuRRRRu ???))(21()2(2I2I12112I1I12O1OuuRRRRRuu)RR(iuuR?????????83 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 (1) 抑制共模信號(hào) uO iR A B uO1 uO2 R1 R2 R ∞ _ + A2 R1 R4 R4 M R2 R3 R3 ∞ _ + A3 ∞ _ + A1 uI1 uI2 大小相等、方向相同的信號(hào) (2)放大差模信號(hào) ))(21( 1I2I123O uuRRRRu ??? 大小相等、方向相反的信號(hào) 0))(21( 1I2I123O ???? uuRRRRu84 第五節(jié)、運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用 集成儀表用放大器（ INA102） 輸入阻抗 104MΩ、輸出阻抗 、 共模抑制比 100db。當(dāng) uI過(guò)零 時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳變， 不再存在 u+≈ u 。 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 uO uR uI ∞ + _ + 一、比較器 電路功能 91 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 單限比較器 滯回比較器 窗口比較器 電壓比較器種類(lèi) R2 R1 uO uR uI ∞ + _ + uI R R1 R2 uO 177。 （ 1）閾值電壓： UR uI=UR時(shí)，電路 uO發(fā)生躍變 。 輸入正弦波。 100 一般單限比較器 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 閾值 電壓 當(dāng) uIUR 時(shí)， uO低電平 UOS 當(dāng) uI=UR 時(shí)， uO發(fā)生 跳變 當(dāng) uIUR 時(shí) ， uO高電平 +UOS O uO uI +UOS UR UOS UR uI uO R2 R1 ∞ + _ + 101 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 ② uO=177。 兩種方式 未加參考電壓 UR 加參考電壓 UR （ 1）未加參考電壓 UR時(shí) 輸出電壓 177。 閾值 電壓為 Uth1 uI=+Uth1 ， uO 跳變 uI= Uth2， uO 跳變 討論 R2 R1 R uO uI ∞ + _ + Uth1 Uth2 106 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 在 Uth1處發(fā)生躍變 ， Uth2不起作用。 ?c →d uI從足夠低開(kāi)始增大時(shí)： 在 Uth1處發(fā)生躍變 ， Uth2不起作用 。 正常情況下，發(fā)光二極管不亮，蜂鳴器不響；有火情時(shí)，報(bào)警。 (1)工作在非線(xiàn)性區(qū) 歸納 118 (2)滯回電壓比較器 優(yōu)點(diǎn)： 抗干擾性。 種類(lèi) (1)簡(jiǎn)單電壓比較器（單限） 構(gòu)成： 無(wú)反饋的運(yùn)放。 UZ DZ （一）電路組成 RF uO uC ( u) – + R3 ∞ + _ + UB – + 滯回比較器 負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò) R1 R2 雙向限幅 獲得合適的 UOH、 UOL。 比較器將 uC與 UB比較： uCUB uO=UZ 為負(fù)值 uC UB uO=+UZ 為正值 （二）工作原理及波形分析 uO 177。 Uth1 uO 177。 當(dāng) uC UTH2時(shí) ， uO跳變?yōu)?+UZ高電平。 125 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)九、方 波發(fā)生器 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?方波發(fā)生器 的輸出 波形。 126 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 方波發(fā)生器 EDA 實(shí)驗(yàn) 127 第六節(jié)、運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用 EDA 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ： 結(jié) 論 : 自行產(chǎn)生方波 。如確需可外接 RC消振電路或消振電容。 輸入端保護(hù) 防止輸入差模信號(hào)過(guò)大 D1 D2 第七節(jié)、運(yùn)算放大器的選用及使用注意問(wèn)題 三、運(yùn)算放大器的保護(hù) uI ∞ + _ + RF R1 uO 電源端接錯(cuò)的保護(hù) ∞ + _ + +UCC D1 D2 UCC 接 UCC，二極管不通 132 輸出端保護(hù) 輸出 電壓 限制在 : uO=177。 放大信號(hào)：差模輸入方式