【正文】 UT時，比較器不翻轉(zhuǎn)。遲滯比較器遲滯比較器 集成運算放大器的非線性應(yīng)用3/1/202382中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6門限寬度（回差）?UT與 Uz、 R2和 Rf有關(guān)，與 UR無關(guān)。所需的門限電壓為 UT+，則若 uo=?Uz， 當(dāng) ui逐漸減小時，uo從 ?Uz跳變?yōu)?+Uz解決方法：采用遲滯比較器。當(dāng)輸入信號接近基準(zhǔn)電壓時，常會使輸出狀態(tài)錯誤變化和不確定。單門限比較器的抗干擾能力差波形。為一正弦電壓，試畫出 不動作。 uo= –UOM，T溫度未超過規(guī)定值，UiKA導(dǎo)通。規(guī)定值，ui UR， 溫度 分析其工作原理。則令 u?=0，得當(dāng) u?0時， uo=?Uzuo=+Uz求比較器電壓傳輸特性解：當(dāng) u?0時，uoui0+UZ－ UZ 集成運算放大器的非線性應(yīng)用3/1/202378中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6例 R是熱敏電阻，溫度升高阻值變小。UR 時， uo = +Uo(sat)ui為參考電壓當(dāng) 任意電平比較器任意電平比較器電壓傳輸特性 ui0波形變換過零比較器應(yīng)用3/1/202375中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 63）帶限幅的比較器輸出電壓幅度限制在某一范圍。門限電壓UTuoui0+Uo(sat)－ Uo(sat)理想實際運放工作在非線性區(qū)域時： 集成運算放大器的非線性應(yīng)用3/1/202374中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 62）門限電壓時， uo=?Uo(sat)；運放開環(huán)工作。1. —— 電壓比較器 集成運放構(gòu)成電壓比較器時，多處于開環(huán)或正反饋的工作狀態(tài)，即工作在非線性區(qū)。3/1/202372中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6 電壓比較器的功能是將輸入的模擬信號與一個參考電壓進行比較，當(dāng)兩者相等時產(chǎn)生躍變，由此判別輸入信號的大小和極性。為使反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成負(fù)反饋，乘法器是反相型， ui≥0。開方運算由反相輸入端得由乘法器為使上式有意義，若乘法器是同相型，則 ui≤0 ui1可正可負(fù)，故此電路為二象限的除法器。Kuoui2Kui33/1/202370中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 62.uo=利用模擬乘法器和集成運放相組合，通過各種不同的外接電路，可組成乘方、除法及開方等運算電路，還可組成各種函數(shù)發(fā)生器、調(diào)制解調(diào)器和鎖相環(huán)電路等。乘方運算1）當(dāng) K0時稱同相型乘法器，K0時，為反相型乘法器。電路符號為輸入和輸出之間的關(guān)系：其中 K為乘法器的 比例系數(shù) 或 標(biāo)度系數(shù) 。為尖脈沖電壓。ui由于此電路工作時穩(wěn)定性不高，故實際中很少應(yīng)用。微分運算是積分的逆運算，將積分電路反相輸入端的電阻與反饋電容位置對調(diào)，就成為微分電路。Ui 集成運算放大器的線性應(yīng)用3/1/202366中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6五、五、 微分運算微分運算故即輸出電壓與輸入電壓對時間的一次微分成正比。為階躍電壓時，則 uouC+ –ifii3/1/202365中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6當(dāng) C故 上式表明輸出電壓正比于輸入電壓的積分，式中的負(fù)號表示兩者反相。輸出電流 io和輸入電壓 ui成正比，實現(xiàn)電壓－電流變換作用。ui2）若選 Rf1=20kΩ，則 若選 Rf2=100kΩ，則并由此得R2Rf1Rp1?+A1∞ui1 R1ui3uo1 R4Rf2Rp2?+A2∞uoui2 R33/1/202363中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6例例 ?（ ui1+ui2 集成運算放大器的線性應(yīng)用3/1/202362中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6uo1=?1010uo1+10ui3）2）將 A1的輸出 uo1與 ui2通過 A2反相求和，得uo=?（ 解： +15V RF?+A1∞uoR1R2 uu+3/1/202361中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6例例 試用集成運放實現(xiàn)以下計算關(guān)系：可利用 2級運放實現(xiàn)上式。則 若 R2=RF1利用反相信號求和實現(xiàn)減法運算利用反相信號求和實現(xiàn)減法運算R1RF1R?+A1∞ui1 R2RF2R?+A2∞uoR2ui2uo1第一級為反相比例：第二級為反相加法：若 R1 集成運算放大器的線性應(yīng)用3/1/202356中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6二、二、 加法運算加法運算由上列各式可得當(dāng) 時，則上式為平衡電阻R12RFR2?+A1∞+?uoui1 R11ui2 ii+uu+ifii1ii23/1/202357中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6三、減法運算三、減法運算R1Rf?+A1∞+?uoui1R2ui2R3ii+uu+ifii1ii2i3又當(dāng) 時，和當(dāng) 時，則得平衡電阻可見，輸出電壓與兩個輸入電壓的差值成正比，故可進行減法運算。 =1V，求輸出電壓 uo電路如圖，已知 R1=50kΩ， RF反相比例運算電路由運放工作在線性區(qū)的依據(jù)可列出由此得出閉環(huán)電壓放大倍數(shù)平衡電阻則R1RfR2?+A1∞+?uo+?uiii+ifii uu+反相器電壓并聯(lián)負(fù)反饋 集成運算放大器的線性應(yīng)用3/1/202354中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6有：可得出：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)由運放工作在線性區(qū)的依據(jù)R1RF?+A1∞+?uo+?uiR2ii+ifii uu+當(dāng) 時電壓跟隨器 :?+A1∞uoui電壓串聯(lián)負(fù)反饋3/1/202355中國石油大學(xué)電工電子教學(xué)中心 下一頁返回 上一頁目錄電工電子學(xué) chapter 6例例 在非線性失真不太嚴(yán)重時，輸出波形中的非線性失真系數(shù)近似減小為原來的 1/（ 1+AF）。非線性失真使輸出波形中的諧波分量增加，引入負(fù)反饋后，在保持輸出信號基波成分不變的情況下（需增大輸入信號），降低了諧波成分，從而減小了非線性失真。失真的反饋信號，使凈輸入產(chǎn)生相反的失真，從而彌補了放大電路本身的非線性失真 。改善非線性失真改善非線性失真加入負(fù)反饋無負(fù)反饋大小uf 略大略大略小略小略小略小略大略大uduo接近正弦波Auui uo 放大電路中的負(fù)反饋3/1/202351中