[工學(xué)]集成運(yùn)算放大器-展示頁
2024-12-17 00:07本頁面
【正文】 器等 集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)單介紹 ? 集成運(yùn)算放大器是一種具有很高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路。 本章要求 第 12章 集成運(yùn)算放大器 第 12章 集成運(yùn)算放大器 ?分立電路，就是由各種單個(gè)元件聯(lián)接起來的電子電路。 3. 理解用集成運(yùn)放組成的比例、加減、微分和 積分運(yùn)算電路的工作原理，了解有源濾波器 的工作原理。第 12章 集成運(yùn)算放大器 ? 集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)單介紹 ? 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 ? 運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ? 運(yùn)算放大器在波形產(chǎn)生方面的應(yīng)用 ? 使用運(yùn)算放大器應(yīng)注意的幾個(gè)問題 1. 了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義。 2. 理解運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性，理解理想 運(yùn)算放大器并掌握其基本分析方法。 4. 理解電壓比較器的工作原理和應(yīng)用。 ?集成電路是相對(duì)于分立電路而言，就是把整個(gè)電路的各個(gè)元件以及相互之間的連接同時(shí)制造在一塊半導(dǎo)體芯片上，組成一個(gè)不可分割的整體。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。 。 +UCC –UEE – ? 特點(diǎn)：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸、重量輕、功耗低。 電路的簡(jiǎn)單說明 ? 輸入級(jí)： 輸入電阻高，能減小零點(diǎn)漂移和抑制干擾信號(hào)，都采用帶恒流源的差放 。常采用帶恒流源的共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。 ? 偏置電路： 為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，一般由各種恒流源電路組成。由此端接輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)與輸入信號(hào)是反相的（或兩者極性相反）。由此端接輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)與輸入信號(hào)是同相的（或兩者極性相同）。接 15V穩(wěn)壓電源。接 +15V穩(wěn)壓電源。 ? 1和 5為外接調(diào)零電位器 (通常為 10kΩ)的兩個(gè)端子。 72461 5輸 出 端反 相輸 入 端同 相輸 入 端F 0 0 7oA u3 PR1 0 k Ω1 k ΩF 0 0 71 2 3 45678( a ) 雙 列 直 插 式 封 裝( c ) 符 號(hào) 圖+ 1 5 V 1 5 V12345678( b ) 圓 殼 式 封 裝 主要參數(shù) 1. 最大輸出電壓 UOPP 能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。 Auo愈高，所構(gòu)成的運(yùn)算電路越穩(wěn)定，運(yùn)算精度也越高。超出此值，運(yùn)放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。 理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù) ??ouA??idr0o ?r??C M R RK 在分析運(yùn)算放大器的電路時(shí)，一般將它看成是理 想的 運(yùn)算放大器。 + + ∞ uo u– u+ i+ i– – ? u+– u– uo 線性區(qū) –Uo(sat) +Uo(sat) O 3. 理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn) (1) 輸出只有兩種可能 , +Uo(sat) 或 –Uo(sat) (2) i+= i– ? 0,仍存在 “虛斷”現(xiàn)象 電壓傳輸特性 當(dāng) u+ u– 時(shí)， uo = + Uo(sat) u+ u– 時(shí)， uo = – Uo(sat) 不存在 “虛短”現(xiàn)象 u+– u– uo –Uo(sat) +Uo(sat) O 飽和區(qū) 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的運(yùn)用 集成運(yùn)算放大器與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對(duì)各種模擬信號(hào)進(jìn)行比例、加法、減法、微分、積分、對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)、乘法和除法等運(yùn)算。 比例運(yùn)算 1i1 Ruui ???Fof Ruui ?? ?(1) 電路組成 以后如不加說明，輸入、輸出的另一端均為地 (?)。共模輸入電壓低。 因?yàn)? ui 加 在反相輸入端。 ③ | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 例： 電路如下圖所示，已知 R1= 10 k? ， RF = 50 k? 。 結(jié)論： ① Auf 為正值，即 uo與 ui 極性相同。 ② Auf只與外部電阻 R RF 有關(guān)，與運(yùn)放本 身參數(shù)無關(guān)。 ④ u– = u+ ≠ 0 ，反相輸入端不存在“虛地”現(xiàn)象。 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 由運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟 隨器 輸入電阻高、輸出 電阻低， 其跟隨性能比 射極輸出器更好。 Uo= uo + – + + ? – ? 15k? RL 15k? +15V ? 例： 加法運(yùn)算 在反相輸入端增加若干輸入電路，則構(gòu)成反相加法運(yùn)算電路 因 虛短 , u–= u+= 0 Fo3i3i2i2i1i1i RuRuRuRu ????故得Fo3i3i2i2i1i1iRuuRuuRuuRuu ??????? ????因 虛斷 ， i– = 0 所以 ii1+ ii2 + ii3 = if uo_R 1 3 R Fi i 3 i fR2R1 2ii 2R1 1ii 1ui 1ui 2ui 3∞_ 平衡電阻： R2= Ri1 // Ri2 // Ri3 // RF F F Fo i1 i2 i31 1 1 2 1 3()R R Ru u u uR R R? ? ? ? 減法運(yùn)算 由虛斷可得： 2i3 23 uRRRu???由虛短可得： ?? ? uu分析方法 1： ui2 uo RF ui1 R3 R2 + + ? – ? R1 + – + + – – 如果取 R1 = R2 ， R3 = RF )( 1i2i1Fo uuRRu ??則： 如 R1 = R2 = R3 = RF 1i2io uuu ??則：R2 // R3 = R1 // RF 輸出
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