[工程科技]集成運(yùn)算放大器-wenkub.com
2025-08-14 01:29 本頁面
【正文】 ，假設(shè)運(yùn)算放大器是理想的。求輸出電壓。問：在什么時(shí)刻，輸出達(dá)到0V需要多長時(shí)間？達(dá)到需要多長時(shí)間？ 一個(gè)米勒積分器的初始輸入電壓和輸出電壓均為0，時(shí)間常數(shù)為1mS。(a)假設(shè)運(yùn)算放大器是理想的，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A輸入峰峰值為1V的正弦波時(shí)，試畫出節(jié)點(diǎn)B、節(jié)點(diǎn)C對(duì)地時(shí)的電壓波形，并畫出的波形。畫出設(shè)計(jì)電路并確定各電阻的取值。，設(shè)計(jì)一個(gè)同相放大器電路，并且要求其增益為。1．13 給出一個(gè)電路實(shí)現(xiàn)加權(quán)加法器的功能并給出相應(yīng)的元件值，要求將(V)的正弦信號(hào)的直流電平從0轉(zhuǎn)變?yōu)?。?dāng)電位器位于中間時(shí)，放大器的增益為多少？ 設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算放大器電路，它的輸入分別為、輸出為。1．7 在圖124所示的電路中，其中，并假設(shè)運(yùn)算放大器是理想的，若要求閉環(huán)增益為下列值，試求對(duì)應(yīng)的阻值。試問在下列情況下放大器的閉環(huán)增益為多少？ （a），(b) ，(c) ，(d) ，1．5 設(shè)計(jì)一個(gè)反相運(yùn)算放大電路，要求放大器的閉環(huán)增益為，使用的總電阻為。 習(xí)題1．1 ，運(yùn)算放大器的開環(huán)增益是有限的。另外，電阻的接入是為了增加交流放大器的輸入阻抗，此時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入阻抗為：圖172 同相放大器的單電源供電在單電源供電的運(yùn)算放大器電路中，由于電路中采用了交流耦合隔直電容，因此該電路只能放大交流信號(hào)。圖中電阻、是用來設(shè)置直流工作點(diǎn)，使得所以取。此時(shí)反相輸入端口及輸出端口的直流電位均為。此時(shí)反相放大器與同相放大器電路需要做相應(yīng)的修改。1．7 運(yùn)算放大器的電源供電前面已經(jīng)提到運(yùn)算放大器在工作時(shí)必須需要電源供電，通常情況下一般是采用對(duì)稱電源供電，如圖111(b)所示。在式（1613）中，若令，則穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 （1614）因此有：反相微分器的幅頻響應(yīng)為： （1615）反相微分器的相頻響應(yīng)為： （1616）例1．12 在圖165所示的反相微分器電路中，當(dāng)輸入信號(hào)為對(duì)稱的三角波時(shí)，其波形如圖166（a）所示，試畫出輸出信號(hào)的波形。1．6．3反相微分器在圖161所示的電路中，若用電容代替，電阻代替，則可得到如圖165所示的反相微分器電路。在式（168）中，若令，則穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 （169）因此有：反相積分器的幅頻響應(yīng)為： （1610）反相積分器的相頻響應(yīng)為： （1611）例1．11 在圖163所示的反相積分器電路中，若電容上的初始電壓為零。如果電容上的初始電壓（即的電壓）為，則有又輸出電壓，因此 （167）可見該電路的輸出電壓與輸入電壓是積分關(guān)系，為積分的初始條件，為積分時(shí)間常數(shù)。在傳遞函數(shù)的表達(dá)式中，若令，則可以得到放大器的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的傳遞函數(shù)，即 （164）其中幅頻響應(yīng)為： （165）相頻響應(yīng)為： （166）1．6．2 反相積分器在圖161所示的電路中，若用電容代替，電阻代替，則可得到如圖163所示的反相積分器電路。試寫出該電路的傳遞函數(shù)，并確定其直流增益。1．6．1 具有通用阻抗的反相輸入方式利用通用阻抗和分別代替圖121中的電阻和，即可得到如圖161所示的電路。由于儀表放大器在輸入端采用了對(duì)稱的同相放大器，因而儀表放大器的兩個(gè)輸入端具有極高的輸入阻抗，其阻值可達(dá)幾百以上。為外接電阻，用來調(diào)節(jié)儀表放大器的增益。圖144 解：由前面分析可知，又因?yàn)椋虼溯敵雠c輸入的關(guān)系為：由于理想運(yùn)算放大器的虛短路特性，因此有，并且，因此有，則輸入阻抗為： 儀表放大器在精密測量和控制系統(tǒng)中，需要將來自傳感器的電信號(hào)進(jìn)行放大，這種電信號(hào)往往是一種微弱的差值信號(hào)。為了使該電路匹配要求更容易實(shí)現(xiàn)，一般選擇和。該電路有兩個(gè)輸入信號(hào)，其中是反相輸入方式，為同相輸入方式。解：（1）直接連接時(shí)如圖137（a）所示。主要用來實(shí)現(xiàn)阻抗變換，常用于連接在具有高阻抗的信號(hào)源與低阻抗的負(fù)載之間作為緩沖放大器，因此也稱為緩沖器。圖134 解：利用線性疊加原理。（3）若電阻（即開路）時(shí)，放大器的閉環(huán)增益為。（2）若電阻（即短路）時(shí)，試求放大器的閉環(huán)增益和輸入阻抗。圖132 有限開環(huán)增益的影響在圖132所示的電路中，依據(jù)式（111）有，即則可得閉環(huán)增益為： （134）當(dāng)開環(huán)增益趨向于無窮大時(shí)，閉環(huán)增益就趨向于理想值。對(duì)于正弦波輸入時(shí)，其輸入、輸出波形如圖131(b)所示。1．3 運(yùn)算放大器的同相輸入分析運(yùn)算放大器的同相輸入工作方式也稱為同相放大器，即輸入信號(hào)直接從同相端輸入，它的基本電路如圖131(a)所示。因此該電路結(jié)構(gòu)如圖127所示。要求運(yùn)算放大器必須采用反相輸入方式，并且要求對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)的輸入阻抗為，對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)的輸入阻抗為。例1．3 試分析圖126所示的利用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的加權(quán)電路。式中的系數(shù)為對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)的權(quán)重，其中。消去變量可得到閉環(huán)增益： 加權(quán)加法器反相放大器的一個(gè)重要應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)加權(quán)加法電路，如圖1
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