集成运放电路及其应用.ppt

第六章 集成运放电路及其应用,本章难点：,本章重点：,基本运算放大电路的分析；,集成运放的应用；,集成运放应用电路的分析；,目 录,二、运算电路在实际工程中的应用,返回主目录,一、基本运算放大电路,三、本章小节,一、基本运算放大电路,2、运放两种工作状态,1、运放理想参数特性,输入电阻、开环增益、通频带,非线性状态,无穷大,输出电阻,零,输出具有的两值性,满足条件虚断,线性状态,满足条件虚断、虚短,虚断,虚短,1、反相比例运算电路,电压放大倍数:,输入电阻:,输出电阻:,Ro=0,一、比例运算,电路图,分析,因虚短,因虚断,据欧姆定律,特殊应用,反向器Auf=1,条件RF=R1,电压并联负反馈,反馈类型,2、同相比例运算电路,电压放大倍数:,输入电阻:,输出电阻:,Rif=(1+AodF)Rid,Ro=0,因虚短、虚断,电路图,因虚断,据欧姆定律,特殊应用:,电压跟随器Auf=1,条件,分析反馈类型,电压串联负反馈,本节小结,1、集成运放开环增益趋于无穷大，要实现线性放大,必须引入,深度负反馈,2、分析由运放构成的比例运算、积分、微分等基本电路依据,利用运放的虚短、虚断特性,3、分析运放构成的基本电路功能的步骤,A、确定无反馈输入端的电位,B、列出反馈输入节点的电流关系式,C、根据欧姆定律将电流关系式转换成电压表示形式,D、整理输入、输出电压的关系，确定增益,4、比例运算电路的功能,A、反相比例运算,反相端输入，引入电压并联负反馈。,作业,自测1-3、4、5、7、8,返回本章目录,Ro=0,B、同相比例运算,同相端输入，引入电压串联负反馈。,Rif=(1+AodF)Rid,Ro=0,3、加法运算,分析,反相加法运算电路,电路图,据欧姆定律,思考去掉“-”的方法,因虚短、虚短,4、减法运算,电路图,分析,因虚短、虚短,据欧姆定律,整理得,5、积分电路,积分电路图,因虚短、虚短,据欧姆定律和电容特性,反馈类型,电压并联负反馈,积分电路的应用,应用于信号运算、波形变换、自动控制、测量 等,举例,6.微分电路,返回本章目录,电路图,因虚短、虚短,据欧姆定律和电容特性,实际微分电路,在输入支路接小电阻，抑制高频干扰,反馈类型,电压并联负反馈,本节小 结,B、积分、微分电路,积分电路,应用于波形转换、检测等电路,1、加、减法 运算电路,反相加法运算电路,减法运算电路,微分电路,返回本章目录,二、运算电路在实际工程中的应用,1、测量放大器,应用于微弱信号放大,分析,串联反馈,输入电阻高,电路对称,抑制温漂,单端输出,将无极性信号转换为有极性输出,二级为减法器,2、滤波器,允许低于某一频率的信号通过，将高于此频率的信号衰减,A、作用,允许信号中的某一部分频率的信号通过，对其它频率的信号进行衰减,B、分类,低通滤波器,高通滤波器,允许高于某一频率的信号通过，将低于此频率的信号衰减,带通滤波器,允许在某一频带范围内的信号通过，将此频带以外的信号衰减,带阻滤波器,将某一频带范围内的信号衰减，允许此频带以外的信号通过,（1）无源滤波器,低通滤波电路,利用电阻、电容等无源器件构成的滤波器,A、组成,B、电路,低通幅频特性,电容阻低频通高频的特性,高通幅频特性,C、无源滤波电路和特点,电路的增益小，最大仅为1.,带负载能力差,无源高通滤波电路,A、有源低通滤波电路（一阶）,（2）有源滤波电路,RC接同相输入端,RC接反相输入端,理想低通滤波器幅频特性,实际低通滤波器的幅频特性,二阶,一阶,B、有源高通滤波电路,同相输入式,一阶有源高通滤波电路的幅频特性,反相输入式,二阶有源高通滤波电路的 幅频特性,C、有源带通滤波电路,带通滤波电路,D、有源带阻滤波电路,带阻滤波电路,低通与高通滤波电路串联,低通与高通滤波电路的并联,本节小结,1、运算电路在实际工程中的应用于测量放大器,放大微弱信号,作用,组成,第一级为同相比例输入,第二级为减法器,2、滤波器,允许信号中的某一部分频率的信号通过，对其它频率的信号进行衰减,作用,分类,低通、高通、带通、带阻滤波器,3、集成运放构成有源滤波电路的优势,运放输入电阻高、输出电阻低，有放大作用，带负载能力及受器件参数影响小,返回本章目录,作业,练习7,3、精密整流电路,A、应用,波形图,B、精密半波整流电路,对微弱信号进行整流,分析,B、精密全波整流电路,波形图,分析,4、电压比较器,A、基本电压比较器,电压传输特性曲线,UR=0时，称为过零电压比较器。,分析,特例,运放工作在开环 状态,B、迟滞电压比较器,门限电压：,电 路,电压传输特性曲线,应用,迟滞电压比较器用于对矩形波的整形,返回本章目录,本节小结,返回本章目录,1、精密整流电路,对微弱信号进行整流,包括半波、全波精密整流电路,运放工作在放大状态,2、电压比较器,运放工作在开环 状态，工作在非线性状态,输出具有两值 性,用于波形变换、信号产生等,作业,练习9,本章小节,1.集成运放的应用分成两方面：线性运用和非线性运用，各有条件和结果。判断集成运放工作在哪个区就看其是否有负反馈。有负反馈则集成运放就工作在线性区；若是开环或是有正反馈，则集成运放就工作在非线性区。2.集成运放在线性运用方面的实际应用主要之一是运算。主要有反向比例运算、反向比例求和运算、同相比例运算、微分运算和积分运算。反向比例运算和同相比例运算还用于对信号进行精确的放大。3.集成运放在非线性运用方面的实际应用主要之一是电压比较器。这既是对信号的比较，也是对信号波形的变换。迟滞电压比较器有很强的抗干扰性，在实际中有广泛的应用。4.滤波器分成高通、低通、带通和带阻四种。有源滤波器极大的改善了滤波器的性能。,返回本章目录,