【正文】 ?圖 ，其最大值不能超過積分運(yùn)算放大器的額定輸出電壓。 ?圖中的運(yùn)算放大器接成反相組態(tài)，它有 180o的相移，三節(jié) RC電路再產(chǎn)生 180o的相移，從而滿足了振蕩相位條件。 圖 三角形 波發(fā)生器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 當(dāng) uu+時(shí) uo=Uo（ sat） 當(dāng) uu+時(shí) uo=+Uo（ sat） 運(yùn)算放大器同相輸入端 u+=0，而輸出 uo的最大值被穩(wěn)壓管箝位， 177。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ? 【 例 】 圖 ，如需對(duì)某一參數(shù)（如溫度、壓力等）進(jìn)行監(jiān)控，可由傳感器取得監(jiān)控信號(hào)， ui、 uR是參考電壓。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?由分析可知 ,這個(gè)遲滯比較器具有下行遲滯特性，其電壓傳輸特性也如圖 ， ΔEm稱為門限寬度。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ? 1. 單限比較器 ?它只有一個(gè)門限電位 Em,當(dāng)輸入電壓大于或小于它時(shí)，比較器輸出的邏輯電平發(fā)生轉(zhuǎn)換。 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 能通過信號(hào)的頻段 B稱為帶寬，即 B=ω2ω1 ?帶寬中點(diǎn)角頻率稱為中心角頻率 ω0，即 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ? 1. 低通濾波器 ?低頻能通過而高頻不能通過 的濾波器稱為低通濾波器。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?集成電路雙差分同步檢波器如圖 。它實(shí)際上是調(diào)幅的相反過程。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 【 例 】 試分析圖 。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?（ 3）線性化可變跨導(dǎo)型模擬乘法器 ?圖 。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 1. 用對(duì)數(shù)和法實(shí)現(xiàn)模擬乘法器 ?由對(duì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算的數(shù)學(xué)原理式為 (512) ?根據(jù)式（ 512），不難得出乘法運(yùn)算電路的組成方框圖和原理圖，分別如圖 （ a）、（ b）所示。 圖 利用三極管的對(duì)數(shù) 特性組成的對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 圖 電路模擬結(jié)構(gòu)圖 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?解：由式（ 51）可知， R11=RF／ 4=100／ 4=25kΩ R12=RF／ 5=100／ 5=20kΩ R13=RF／ =100／ =125kΩ RP=R11∥ R12∥ R13∥ RF≈ 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 圖 加法運(yùn)算放大器電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 【 例 】 利用運(yùn)算放大器進(jìn)行電路模擬計(jì)算，求解微分方程，試畫出解微分方程 ++ =0的電路模擬結(jié)構(gòu)圖。 ?①當(dāng)輸入信號(hào)頻率升高時(shí)，信噪比大大下降。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?在實(shí)際應(yīng)用中，常把三極管的集電極、基極短路，或使其電壓差為零，接成二極管的形式作為反饋支路，可以獲得較大工作范圍，如圖 。 ? x和 uy是乘法器的兩個(gè)輸入電 壓， uo是輸出電壓，它們的 關(guān)系是 uo=kuxuy,通常 k取 ()1。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?當(dāng)輸入電壓 ux和 uy均足夠小（遠(yuǎn)小于 2UT≈50mV）時(shí)，式（ 528）可近似為 （ 529） 式中， ?當(dāng) ux、 uy均不為零時(shí)，才有輸出；而在其他狀態(tài)時(shí)，輸出為零，處于直流平衡狀態(tài)。 5V, uy=177。 ?（ 1）調(diào)幅與檢波 圖 載波、調(diào)制信號(hào)和已調(diào)幅波的波形 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?（ 4）雙平衡模擬乘法器在電視機(jī)中的應(yīng)用 ?電視機(jī)中利用了多個(gè)雙平衡型模擬乘法器進(jìn)行信號(hào)處理。 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?可解得 ? （ 543） ?式中， Q類似于諧振回路的品質(zhì)因數(shù)， Q越大，ω=ω0時(shí)的｜ A｜值也越大。 ?如果將圖 R1和 C1 互換， R2和 C2互換，即可 變成二階高通濾波器。 ?（ 1）采樣保持電路對(duì)元件的要求 ?模擬開關(guān)主要采用結(jié)型場效應(yīng)管，其開關(guān)速度要快，極間電容、夾斷電壓或開啟電壓、導(dǎo)通電阻和反向漏電流等參數(shù)都要小。 ?電壓比較器的精確性、穩(wěn)定性及輸出反應(yīng)的快速性是其主要的技術(shù)指標(biāo)。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?在圖 （ a）所示電路中，輸入電壓從放大器的反相端加入，所以反相端電壓為 u=ui。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?圖 （如BG307）組成的電路。 （ 1）畫出電壓傳輸特性 uo=f（ ui）； （ 2）若已知 ui=5sinωtV，畫出 uo的波形； （ 3）若要得到圖 （ b）所示的特性，試問電路應(yīng)如何改動(dòng)？畫出相應(yīng)的電路。 圖 矩形波發(fā)生器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在波形發(fā)生器方面的應(yīng)用 ? 2. 幾種常用的產(chǎn)生正弦波方法的電路原理圖 ?（ 1）文氏電橋式正弦波發(fā)生器 ?文氏電橋式正弦波發(fā)生器 是一種常用的 RC振蕩器， 用于產(chǎn)生低頻正弦信號(hào)， 如圖 。 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ? 1. 壓控振蕩器 ?現(xiàn)以積分式壓控正弦波振蕩器為例來描述其原理。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在波形發(fā)生器方面的應(yīng)用 ?（ 3） T型選頻網(wǎng)絡(luò)正弦波發(fā)生器 ?在雙 T型選頻網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)信號(hào)頻率等于它的并聯(lián)諧振頻率時(shí)，阻抗變得很大，電壓放大倍數(shù)幾乎為零。此時(shí)由式（ 555）可得 ?在 uo從 的變化過程中 ,uo1始終為 UZ，所以在此過程中，積分器的輸出電壓是一條斜率為 的直線；在 uo從 的變化過程中，uo1始終為 +UZ，所以在此過程中，積分器的輸出電壓是一條斜率為 的直線。 當(dāng) ui0時(shí) uo=UZ 當(dāng) ui0時(shí) uo=+UZ 該電路的傳輸特性 uo=f（ ui）曲線如圖 （ a）所示。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?解：當(dāng)監(jiān)控信號(hào) ui大于參考電壓 uR時(shí)，輸出端 uo輸出高電位，三極管 VT導(dǎo)通，報(bào)警指示燈亮；若 ui小于uR，則輸出端 uo輸出負(fù)電位，三極管 VT截止，指示燈滅。 ?解：該遲滯比較器由通用運(yùn)算放大器組成。 圖 通用運(yùn)算放大器組成的單限比較器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?當(dāng)控制電壓 u為正時(shí)， VD1導(dǎo)通， VD2截止， VT=VT導(dǎo)通，電路采樣。 B’=ω2ω1 （ 545） ?抑制信號(hào)通過的頻段 B’稱為帶寬，即 ?式中， ω’0稱為中心角頻率。 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ?（ 1）一階有源低通濾波電路 ?實(shí)現(xiàn)圖 ：一是將濾波電路接到運(yùn)算放大器的同相輸入端，如圖 ；二是作為反饋支路接到反相輸入端，如圖 。 ?設(shè)調(diào)制信號(hào)為 UΩsinΩt，載波信號(hào)為 Umsinωt，則調(diào)幅波電壓 u2=(Um+UΩsinΩt)sinωt，加至同步檢波器的脈沖信號(hào)用載波 u1=Umsin(ωtθ)表示， θ是 u1與 u2的相位差，所以有 uo=Ku1u2， K為常數(shù)，則有 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?（ 2）調(diào)頻與鑒頻 ?使高頻振蕩的頻率按照調(diào)制信號(hào)規(guī)律作相應(yīng)的變化，稱為頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻，如圖 。 ?（ 2）圖 （ b）所示電路中，由于 所以 其邏輯功能是模擬開方。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?令 ，可得 （ 531） （ 532） ?于是，可得輸出電流 id的表達(dá)式為 （ 533） ?另外，從電路左半部分并參照式（ 513）還可得到 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?由圖 iE1+iE2=I，即 ?把上式改寫一下，并考慮 uBE1uBE2=uid，則得 (514) （ 515） 圖 雙極差分放大器 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) ?③電路的輸入電壓 ui必須大于零，且輸出電壓限于。在正常的 工作頻率范圍內(nèi)，使 ?此時(shí)， R Cf對(duì)微分電路 的影響很小。模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?解 :A3的輸出 ； A1完成加法運(yùn)算，所以 A2是積分電路， R1CF=10 103 10 106=。第二級(jí)為反相 加法器 ,利用式 (52)可得 圖 反相信號(hào)求和實(shí)現(xiàn)減法電路 電路與電子技術(shù) （中冊(cè) 模擬電子技術(shù)）（第 2版） 第 5章 運(yùn)算放大器的應(yīng)用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時(shí) 17分 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ?運(yùn)算放大器能完成加、減、積分、微分