[工程科技]集成運算放大器-閱讀頁
2024-09-05 01:29本頁面
【正文】 ，為傳遞函數(shù)的相頻響應(yīng)。試寫出該電路的傳遞函數(shù)，并確定其直流增益。圖162 解：由圖可知，則電路的傳遞函數(shù)為：在傳遞函數(shù)的表達式中，若令，則可以得到放大器的直流增益。在傳遞函數(shù)的表達式中，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。該電流通過電容，并在電容上積聚電荷。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，為積分時間常數(shù)。該積分電路也可以采用頻域來描述。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。解：由式（167）可知，并且電容上的初始電壓為零，則積分器的輸出為：在時， ，則有在時， ，則有在時， ，則有同理可得在不同時間時的輸出，其對應(yīng)的輸出波形如圖164（b）所示。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。該微分電路也可以采用頻域來描述。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，當輸入信號為對稱的三角波時，其波形如圖166（a）所示，試畫出輸出信號的波形。圖166 反相積分器的輸入輸出波形由此可見，反相微分器也具有波形變換的能力，此處將對稱三角波轉(zhuǎn)換為對稱的方波。1．7 運算放大器的電源供電前面已經(jīng)提到運算放大器在工作時必須需要電源供電，通常情況下一般是采用對稱電源供電，如圖111(b)所示。該電路的不足之處是需要兩個電源、因而增加了電源供電電路的復雜性。此時反相放大器與同相放大器電路需要做相應(yīng)的修改。1．7．1 反相放大器的單電源供電在反相放大器中，為了實現(xiàn)運算放大器的單電源供電，并且獲得最大的動態(tài)范圍，這使得運算放大器的信號端口的直流電位應(yīng)設(shè)置在電源的中點，它可以通過兩個電阻分壓來設(shè)置其電位，如圖171所示。此時反相輸入端口及輸出端口的直流電位均為。此時反相交流放大器的閉環(huán)增益為。圖中電阻、是用來設(shè)置直流工作點，使得所以取。電容、為放大器的交流耦合隔直電容。另外，電阻的接入是為了增加交流放大器的輸入阻抗，此時，對應(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。另外，本章還分析了利用運算放大器實現(xiàn)各種常用的運算電路，如加權(quán)電路、積分電路、微分電路、儀表放大器電路等。 習題1．1 ，運算放大器的開環(huán)增益是有限的。，利用串并聯(lián)組合可以得到最大的電壓增益（非無限）為多少？此時對應(yīng)的輸入阻抗為多少？最小的電壓增益（非零）為多少？此時對應(yīng)的輸入阻抗為多少？要求畫出相應(yīng)的電路。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)計一個反相運算放大電路，要求放大器的閉環(huán)增益為，使用的總電阻為。將一個電平值為0V和2V的對稱方波信號加到輸入端，試畫出對應(yīng)的輸出電壓波形。1．7 在圖124所示的電路中，其中，并假設(shè)運算放大器是理想的，若要求閉環(huán)增益為下列值，試求對應(yīng)的阻值。已知，試求及輸入阻抗。當電位器位于中間時，放大器的增益為多少？ 設(shè)計一個運算放大器電路，它的輸入分別為、輸出為。1．11 要求利用兩個反相放大器設(shè)計一個實現(xiàn)函數(shù)的電路。1．13 給出一個電路實現(xiàn)加權(quán)加法器的功能并給出相應(yīng)的元件值，要求將(V)的正弦信號的直流電平從0轉(zhuǎn)變?yōu)椤?a) （b） (c) (d) ，用的電位器來調(diào)節(jié)放大器的增益。，設(shè)計一個同相放大器電路，并且要求其增益為。當輸入信號分別為求。畫出設(shè)計電路并確定各電阻的取值。試求其電壓增益。(a)假設(shè)運算放大器是理想的，當節(jié)點A輸入峰峰值為1V的正弦波時，試畫出節(jié)點B、節(jié)點C對地時的電壓波形，并畫出的波形。 設(shè)計一個米勒積分器，使它的時間常數(shù)為1S，輸入阻抗為。問：在什么時刻，輸出達到0V需要多長時間？達到需要多長時間？ 一個米勒積分器的初始輸入電壓和輸出電壓均為0，時間常數(shù)為1mS。 ，假設(shè)運算放大器是理想的，電容上的初始電壓為零。求輸出電壓。 。 ，假設(shè)運算放大器是理想的。問：(a)運算放大器的各信號端口的直流電位為多少？(b)交流放大倍數(shù)為多少，輸入阻抗為多大？34
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