[工學]集成運算放大器(參考版)
2024-12-11 00:07本頁面
【正文】 擴大輸出電流 由于運算放大器的輸出電流一般不大，如果負載需要的電流較大時，可在輸出端接一級互補對稱電路 擴大輸出電流。 (3) 為了防止正負電源接反，可用二極管保護，若電源接錯，二極管反向截止，集成運放上無電壓，如圖所示。 集成運放的調(diào)零電路有兩類，一類是內(nèi)調(diào)零，集 成運放設(shè)有外接調(diào)零電路的引線端 , 按說明書連接即 可，如常用的 ??741，其中電位器 RP可選擇 10kΩ的 電位器 , 如圖所示。 使用運算放大器應注意的幾個問題 集成運放的用途廣泛 ， 在使用前必須進行測試 ，使用中應注意其電參數(shù)和極限參數(shù)符合電路要求 ，同時還應注意以下問題 。 2. 工作原理 A1：滯回比較器， 因 u = 0 ，所以當 u+ = 0時 ，A1狀態(tài)改變 輸出 uo1 改變 (+UZ 躍變到 –UZ 或 –UZ 躍變到 +UZ)， 0o2111o2121 ?????? uRRRuRRRu當 ? ? 時，即當 Z121o12o URRuRRu ?????同時積分電路的輸入、輸出電壓也隨之改變。如將此三角波電壓作為輸出信號，就成為三角波發(fā)生器。 當 uo = +UZ時， 電容充電， uc上升， z2 1 2R URRRU??電容放電， uc下降， 當 uc= UR 時， uo 跳變成 –UZ 當 uc= –UR 時， uo 跳變成 +UZ，電容又重新充電。 ? 2. 工作原理 uo 通過 RF 對電容 C充電， uc 按指數(shù)規(guī)律增長。 特點： 不用外接輸入信號，即有輸出信號。 電壓比較器在數(shù)據(jù)檢測、自動控制、超限控制報警和波形發(fā)生等電路中得到廣泛應用。 結(jié)論： 1. 調(diào)節(jié) RF 或 R2 可以改變回差電壓的大小。+ ： ui 逐漸增加時的門限電壓 下門限電壓 U+： ui 逐漸減小時的門限電壓 兩者之差稱為 回差電壓 o ( s a t )F 2 2 2Δ URRRUUU??????? ??與過零比較器相比具有以下優(yōu)點： 1. 改善了輸出波形在躍變時的陡度。 UZRFR3U ??? ????_∞ 電路中引入正反饋 (1) 提高了比較器的響應速度； (2) 輸出電壓的躍變不是發(fā)生 在同一門限電壓上。 = +Uo (sat) ui UR 時， uo39。 當 u+u– 時， uo= +Uo (sat) u+u– 時， uo= –Uo (sat) 即 uiUR 時， uo = +Uo (sat) ui UR 時， uo = – Uo (sat) 可見，在 ui =UR 處輸出電壓 uo 發(fā)生躍變。 運放工作在開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋。由此來判斷輸入信號的 大小和極性。 uo?_SuC?_?_uiOui, uo控 制 信 號控 制 信 號采 樣采 樣 采 樣采 樣保 持保 持保 持t（ a ） （ b ）∞??_CRuoui 電壓比較器 電壓比較器的功能： 電壓比較器用來比較輸入信號與參考電壓的大小。 保持階段 ： uG為 0， S 斷開 (場效應管截止 )，輸出 保持該階段開始瞬間的值不變。 用于數(shù)字電路、計算機控制及程序控制等裝置中。 ,0 時當 ??,時當 ???20f0)(1)(j????? uATf0)(j uAT ??0)(j ??T?????01Fioj11)(j)(j)(j????RRUUT若頻率 ? 為變量，則 電路的傳遞函數(shù) ?? 0f0j1 ?? uA其模為 ,0時當 ?? ?2)(j f0uAT ?? 幅頻特性 f021uA?0 | Auf0 | | T(j?) | ? O S uC + – ui + – uo + – + + ? – ? 模擬開關(guān) 模擬輸入信號 采樣保持電路 采樣保持電路 ，多用于模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路（ A/D） 之前 。 為了改善濾波效果，使 ? ?0 時信號衰減得更快些，常將兩節(jié) RC濾波環(huán)節(jié)串接起來， 組成二階有源低通濾波器。 按頻率范圍的不同，濾波器可分為低通、高通、帶通和帶阻等。 缺點： 低頻時體積大，很難做到小型化。 無源濾波器： 由電阻、電容和電感組成的濾波器。 運放在信號處理方面的應用 有源濾波器 濾波器是一種選頻電路。 【 例 】 試求下圖所示電路的 uo與 ui的關(guān)系式。改變 CF和 RF，可調(diào)整比例系數(shù)和積分時間常數(shù)，以滿足控制系統(tǒng)的要求。 輸出電壓隨時 間線性變化 Ui –Ui io1FUutRC??【 例 】 試求下圖所示電路的與的關(guān)系式。 【 例 】 下圖是運算放大器的串級應用，試求輸出電壓 ouuoR1RFR2ui 1ui 2uo 1∞ ??_∞ ??_A2A1uo 1A1是電壓跟隨器，因此 o 1 i1uu?A2是差分運算電路，因此 FFo i 2 o111FFi 2 i 111( 1 )( 1 )RRu u uRRRRuuRR? ? ?? ? ?在圖電路中， ui1輸入 A1的同相端，而不是直接輸入 A2的反相端，這樣可以提高輸入阻抗。 常用做測量 放大電路 ))1( 1i1F2i3231Fo uRRuRRRRRu ????1F11io1i RRRuuu????1R1i uuu ???? 可得
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