【正文】 的特點進 行分析，可求得 然后可列出以下節(jié)點方程 圖 二階有源低通濾波電路 電路與電子技術 （中冊 通稱為阻尼系數(shù)。 電路與電子技術 （中冊 圖 、二階低通濾波器幅頻特性。 圖 一階、二階低通濾波器的幅頻特性 電路與電子技術 （中冊 其理想特性如圖 。將圖 R、 C互換后，即得到圖 所示的一階高通有源濾波電 路。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ?按理想運算放大器的特點進行 分析，可求得 顯然 圖 一階高通有源濾波電路 經整理可得 電路與電子技術 （中冊 其幅頻特性如圖 。 （ 544） 圖 一階高通濾波器的幅頻特性 電路與電子技術 （中冊 能通過信號的頻段 B稱為帶寬，即 B=ω2ω1 ?帶寬中點角頻率稱為中心角頻率 ω0，即 電路與電子技術 （中冊 模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ?帶阻濾波器與帶通濾波器的性能恰好相反，即在規(guī)定的頻帶內，信號不能通過（或受到很大的衰減），而在其余頻率范圍內，信號能順利通過，其理想特性如圖 （ b）所示。 電路與電子技術 （中冊 其波形如圖 。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ? 1. 基本采樣保持電路的組成與工作原理 ?采樣保持電路由模擬開關、模擬信號存儲電容和緩沖放大器三部分組成。 圖 基本采樣保持電路 電路與電子技術 （中冊 為提高采樣保持電路的精度和速度，可以從元件和電路設計兩方面入手。 ?實際電容器都具有介質吸附效應和泄漏電阻。 電路與電子技術 （中冊 ?（ 2）從電路設計入手，提高采樣保持電路的精度 ?在采樣保持電路中，利用電容校正技術（此處校正電容為 C2） ,不僅可以補償開關管的漏電流，還可以補償運算放大器偏置電流的影響，常常能得到更高的保持精度，電路如圖 （ a）所示。其等效電路如圖 （ b）所示。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 圖 提高采 樣保持電路 電路與電子技術 （中冊 ?在保持期，控制電平為低電平， VT1導通， VT VT截止，其等效電路如圖 （ c）所示。 VT和 VT2的關斷，將 C C2和 A2與外界隔離開來。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ? 電壓比較器 ?電壓比較器將一個模擬量的電壓信號和一個參考電壓進行比較，用來判斷輸入信號電位之間的相對大小，此時集成運算放大器工作于非線性區(qū)。 ?它經常應用于越限報警、模數(shù)轉換和波形變換等場合。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ? 1. 單限比較器 ?它只有一個門限電位 Em,當輸入電壓大于或小于它時，比較器輸出的邏輯電平發(fā)生轉換。 ?（ 1）反相輸入模擬電壓 ?如圖 (a)所示，為了防止差分電壓值過大，加上二極管 VD VD2進行保護，二極管的極間電容和反向電流都應很小。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ?（ 2）同相輸入模擬電壓、輸出箝位 ?如圖 （ b）所示 ,令 UZ為穩(wěn)壓管 VDZ的穩(wěn)定電壓，uV為 VDZ的正向壓降，則輸出電壓為 （ 546） 圖 通用運算放大器組成的單限比較器 電路與電子技術 （中冊 模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ?（ 4）反饋箝位（門限電位可調比較器） ?如圖 （ d）所示，其門限電位 Em為 ?輸出電壓為 （ 548） 圖 通用運算放大器組成的單限比較器 電路與電子技術 （中冊 這在控制系統(tǒng)中對執(zhí)行機構是很不利的。 ?遲滯比較器的共同特點是都具有正反饋回路，獲得遲滯特性，從而也加速了比較器的轉換過程。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 圖 遲滯比較器電路 電路與電子技術 （中冊 當輸出電壓為Eg時，同相端電位為 ?要使比較器從 Eg轉換到 Ed， u=ui必須增大到 u+1才行，所以上門限電位為 ?同理，當輸出電壓為 Ed時，同相端電位為 電路與電子技術 （中冊 模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ?由分析可知 ,這個遲滯比較器具有下行遲滯特性，其電壓傳輸特性也如圖 ， ΔEm稱為門限寬度。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:17 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ? 【 例 】 對圖 （ a）所示下行遲滯比較器的要求是 ΔEm=6V,Ems=6V,Eg=Ed=12V，試選擇 Rt、RF及 Ej。根據(jù)門限寬度的要求，由式（ 550）可得 ?選 Rt=10kΩ， RF=30kΩ，根據(jù)上門限電位的要求，由式（ 550）可得 電路與電子技術 （中冊 圖 反饋通路具有方向性的遲滯比較器電路 電路與電子技術 （中冊 ?根據(jù)以上分析，當滿足下列條件 Ed+uVEjEg時，可得出這個比較器的三個參數(shù)為 （ 551） 電路與電子技術 （中冊 因此，只能檢測一個電平。 （ 552） 電路與電子技術 （中冊 G307的特性為，當兩個組件的輸出端并聯(lián)在一起時，若其中任意一個比較器輸出為高電平，則并聯(lián)輸出端即為高電平；只有當二者的輸出都是低電平時，并聯(lián)輸出端才為低電平。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號處理方面的應用 ? 【 例 】 圖 ，如需對某一參數(shù)（如溫度、壓力等）進行監(jiān)控，可由傳感器取得監(jiān)控信號， ui、 uR是參考電壓。 圖 例 電路與電子技術 （中冊 ? R3在 uo為高電位時，起分壓、限流的作用。 電路與電子技術 （中冊 已知運算放大器 177。 15V,177。 7V。 圖 例 電路與電子技術 （中冊 當 uu+時 uo=Uo（ sat） 當 uu+時 uo=+Uo（ sat） 運算放大器同相輸入端 u+=0，而輸出 uo的最大值被穩(wěn)壓管箝位， 177。 UZ。 電路與電子技術 （中冊 uo的波形是輸出值為 177。 ?（ 3）若要得到圖 （ b）所示特性，電路應如圖（ c）所示。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 ? 矩形波發(fā)生器 ?矩形波（通稱方波）常用于脈沖和數(shù)字系統(tǒng)作為信號源，基本電路如圖 （ a）所示。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 ?波形的占空比，可以通過改變充、放電時間常數(shù)的方法來實現(xiàn)，如圖 （ c）所示。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 ? 三角形波發(fā)生器 ?三角形波發(fā)生器電路如圖 （ a）所示， uo輸出即為三角形波，其波形如圖 （ b）所示。 圖 三角形 波發(fā)生器 電路與電子技術 （中冊 模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 ?要使 uo1從 +UZ變?yōu)?UZ，也必須在 u+1=u1=0時發(fā)生這種變化。 （ 556） 電路與電子技術 （中冊 在三角形波發(fā)生器的電路中，如果有意識地使用電容 C的充電和放電時間常數(shù)造成顯著的差別，則電容兩端的電壓波形即是鋸齒波。 ?由此可見，正、負向積分的速率相差很大，從而形成鋸齒波電壓，如圖 。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 圖 鋸齒波發(fā)生器電路原理圖和波形圖 電路與電子技術 （中冊 （ 557） 圖 正弦 波發(fā)生器的 組成方框圖 電路與電子技術 （中冊 圖 文氏電橋式正弦波發(fā)生器 電路與電子技術 （中冊 ?圖中的運算放大器接成反相組態(tài)，它有 180o的相移，三節(jié) RC電路再產生 180o的相移，從而滿足了振蕩相位條件。 圖 移相式正弦波發(fā)生器 電路與電子技術 （中冊 利用雙 T型選頻網絡的這一優(yōu)良選頻特性，將它并接在運算放大器的負反饋回路中，再引入適量的正反饋，就能組成選頻特性十分良好的正弦波發(fā)生器，電路如圖 。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 ?（ 4）積分式正弦波發(fā)生器 ? 積分式正弦波發(fā)生器可以輸出兩個相位相差 90o的正弦波，即一個正弦信號，一個余弦信號，所以又稱為正交正弦波發(fā)生器。對于式（ 558）微分方程，最簡易的實現(xiàn)方法是模擬積分法，對式（ 558）積分兩次得 ，其電路如圖 。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在波形發(fā)生器方面的應用 圖 積分式正弦波發(fā)生器電路 電路與電子技術 （中冊 ?它主要由斜坡電壓發(fā)生器、比較器及相應的數(shù)字電路組成，其電路原理圖如圖 （ a）所示。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號變換方面的應用 圖 單斜坡模數(shù)變換器 電路與電子技術 （中冊 ?圖 ，其最大值不能超過積分運算放大器的額定輸出電壓。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號變換方面的應用 ? 電壓 頻率變換電路 ?電壓 頻率變換電路簡稱為壓 頻變換電路，它的輸出信號頻率 fo與輸入電壓 ui成正比，所以在調頻、鎖相和模數(shù)（ A/D）變換等許多技術領域，得到了非常廣泛的應用。 ?（ 1）壓控振蕩器的工作原理 ?它由積分器 A遲滯比較器 A2和模擬開關 S等組成，如圖 。模擬電子技術）（第 2版） 第 5章 運算放大器的應用 2022/2/16 15:18 2022年 2月 16日 3時 17分 運算放大器在信號變換方面的應用 圖 壓控振蕩器 電路與電子技術 （中冊 183