[工學(xué)]第十六章集成運(yùn)算放大器-資料下載頁(yè)
2024-12-07 23:57本頁(yè)面
【正文】 反饋網(wǎng)絡(luò) : 選頻網(wǎng)絡(luò) : 穩(wěn)幅環(huán)節(jié) : 常用的正弦波振蕩器 : LC振蕩電路 RC振蕩電路 石英晶體振蕩電路 放大信號(hào) 必須是正反饋 保證輸出為單一頻率的正弦波 使電路能從 ?AoF ? 1,過(guò)渡 ?AoF ? =1,從而達(dá)到穩(wěn)幅振蕩。 (1673) RC振蕩電路 用 RC電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路即所謂的RC振蕩電路，可選用的 RC選頻網(wǎng)絡(luò)有多種，這里只介紹 文氏橋選頻電路 。 )CR1CR(j)CCRR1(1UU12211221of?????????120210 CRf21CRf2???時(shí)相移為 0。 (1674) 21210 CCRR21f??如果 ： R1?R2?R， C1?C2?C， 則 ： )ffff(31a r c t g 00????2002of)ffff(31UU?????頻率特性 ： +90? –90? f f f0 ofUU???310??RC21f0 ??； ) f f f f ( j 3 1 0 0 f ? = U ? U o ? (1675) 用運(yùn)放組成的 RC振蕩器： 0A ??所以只有在 f0 處 ,0F ??才滿足相位條件： 因?yàn)?： AF=1 31FRR1A12 ???12 R2R ?選頻網(wǎng)絡(luò) 放大電路 fu起振時(shí)： 12 R2R ?(1676) 帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的電路 (1) 熱敏電阻具有負(fù)溫度 系數(shù)，利用它的非線性可 以自動(dòng)穩(wěn)幅。 在起振時(shí)，滿足 RF 2R1；即 ?AuF?1。隨著振蕩幅度的不斷加強(qiáng)， uo越大， RF越小，直到 RF=2R1時(shí)，穩(wěn)定于 ?AuF?=1， 振蕩穩(wěn)定。 半導(dǎo)體 熱敏電阻 R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + 穩(wěn)幅過(guò)程： uO T RF Au (1677) ID UD 帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的電路 (2) 振蕩幅度較小時(shí) 正向電阻大 振蕩幅度較大時(shí) 正向電阻小 利用二極管的正向伏安特性的非線性自動(dòng)穩(wěn)幅。 R + + ∞ RF2 R1 C R C – uO – + D1 D2 RF1 uf + – 穩(wěn)幅環(huán)節(jié) (1680) Multisim仿真 : R1=6KΩ 如果取 RF=2R1，輸出始終為 0，電路不能起振。 RF=14KΩ (1681) Multisim仿真結(jié)果 : (a)起振過(guò)程輸出電壓波形 (b)穩(wěn)定振蕩輸出電壓波形 (c)未加穩(wěn)幅時(shí)輸出電壓波形 1F R2R ?1F R2R ?(1682) 311???RRA Fu 一般應(yīng)選取 RF略大 2R1 311???RRA FuRCf ?? 210 改變 R、 C可改變振蕩頻率 起振條件 ?AuF ? 1 ，因?yàn)? | F |=1/ 3，則 穩(wěn)定振蕩條件 ?AuF ?= 1 ， | F |= 1/ 3，則 振蕩頻率 穩(wěn)幅： 通過(guò)在外部引入負(fù)反饋來(lái)達(dá)到穩(wěn)幅的目的。 (1683) 振蕩頻率的調(diào)整 + + ∞ RF R C C – uO – + K K R1 R2 R3 R3 R2 R1 改變開關(guān) K的位置可改變選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻，實(shí)現(xiàn)頻率粗調(diào)； 改變電容 C 的大小可實(shí)現(xiàn)頻率的細(xì)調(diào)。 RCf ?? 21o振蕩頻率 (1687) 電壓源、電流源與電壓、電流的測(cè)量 電壓源 ： 167。 集成運(yùn)放的其它應(yīng)用 * s12o URRU ??反相比例放大器組成的電壓源 要求輸出電阻小 (1688) 電流源 ： 要求輸出電阻大。 s12F URRU ??2FFL R//RUI ?S1F2FF2FFL URRRRUR//RUI ????當(dāng)滿足 時(shí)，有： F2 RR ??反饋方式： 電流負(fù)反饋 (1690) :同相輸入的電流源可以作為電壓表 _ + ? + ? RF RG Ux F IG 輸入電阻大，相當(dāng)于電壓表的內(nèi)阻是無(wú)窮。 IG正比于 UX FXG RUI ?選用 ： IG=100?A， RF=10?， 則 ： UX=IGRF=1mV 電壓表 電壓、電流與電阻的測(cè)量： (1691) 此電路的優(yōu)點(diǎn) 能測(cè)量較小的電壓； 輸入電阻高，對(duì)被測(cè)電路影響?。? 與 RG無(wú)關(guān)，表頭的互換性好； RF小，可以做得較精密。 FXG RUI ?(1692) 電壓表擴(kuò)大量程 1mV表頭 分壓電阻的計(jì)算 取 R1=100k mV1mV10RR R211 ???mV1mV100RRR R3211 ????1R2R3RmV1mV100mV10解得 : ?? K900R 2?? M1R 3(1693) 電流表 _ + ? + ? RF RG F IG 1mV表頭 + ? 100? 10?A 10? 100?A 1? 1mA IgRF=UF=1mV (1695) ??1001R例：運(yùn)算放大器組成的直流電流表電路如圖所示，微安表頭滿量程為 100μ A，當(dāng)開關(guān) S合至位置“ 1” 時(shí)，電流表量程為 10μ A，合至位置“ 2” 時(shí)，量程為 100μ A，合至位置“ 3” 時(shí)，量程為 1mA，電阻 ，試確定R2， R3， R4的阻值。 ?? 1 0 0R 1例題 (1696) 例題 解： mV10V10100100uu 6 ????? ???① 當(dāng)開關(guān)合至位置 “ 1“ 時(shí)， 則 故 ?? K1R2mV10R1010RI 262 ????? ?② 當(dāng)開關(guān)合至位置 “ 2“ 時(shí)， ③ 當(dāng)開關(guān)合至位置 “ 3“ 時(shí)， 則 mV10R10100RI363 ????? ?故 ?? 100R3則 故 ?? 10R4mV10R10RI 434 ???? ?(1697) 本章小結(jié)： (1)掌握由集成運(yùn)放構(gòu)成的比例、加法、減法積分等運(yùn)算電路的分析方法與計(jì)算 (3)了解自激振蕩條件及 RC正弦波振蕩電路原理 (2)掌握電壓比較器原理與分析方法 : 線性區(qū) : : 利用虛短、虛斷 運(yùn)算電路、電壓比較器、正弦波振蕩電路 : 非線性區(qū) : 當(dāng) u+ u– 時(shí)， uo = + Uo(sat) u+ u– 時(shí)， uo = – Uo(sat）
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