1、(5-1),第十章 集成运算放大器 重点： 1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义; 2. 理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法; 3. 理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理; 4. 理解电压比较器的工作原理和应用,了解有源滤波器的工作原理。,(5-2),10.1集成运算放器概述 一.管脚简介,(5-3),二.图形符号 1.实际运放的符号,2.理想运放的符号,三.参数(自己看),(5-4),10.4理想算运放大器与实际运算放大器 一.运放的模型从净输入端ud =(u+ -u)看进去运放等效为ri ，从输出(uo)看进去运放等效为一个
2、恒压源和一个内阻ro相串联。,- ud +,(5-5),很大,很大,很小,二、实际运算放大器 1.实际运放的特点 Ao=106108,其中:|Uom| |Us|,ri =1061011,ro =10100,2.实际运放的开环传输特性,正向饱和区： ud 时 uo=Uom 反向饱和区： ud -时 uo= -Uom 线性工作区： | ud| 时, 则 uo=Aoud Uom/Ao，很小。,电源电压,(5-6),三理想运算放大器 1.理想运放的特点 A=， ri = ， ro = 0 2.理想运放的开环传输特性,实际运算放大器理想运算放大器 分析实际运算放大器分析理想运算放大器,2.理想运放的图形
3、符号,(5-7),四.运算放大电路的分析依据 1.闭环(负反馈)使用,(1) uo 恒定,与负载无关,ro0,uoAo(u+-u-),(2)虚短,u+u-, uoAo(u+-u-),Ao,(3)虚断,u+u-, ri ,i+i-0,(5-8),2.开环使用 u+u- 无虚短,(2)当| u+-u- |时, uo = +uom正饱和值,略低于正电源值 当(u+-u- )-时, uo =uom负饱和值 Uom/Ao，很小。,(1)虚断,ri ,i+i-0,(5-9),结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。,虚地,i+= i- 0 u-u+,i+ RP0,i1 i2+ i i2,10.5
4、 基本运算电路 一、反相比例器,(5-10),二、运算放大器闭环使用时的传输特性 例如反相比例器：,传输特性,uo 变化范围： Uom +Uom,可见：加入负反馈(闭环使用时)使线性工作区变宽。,ui获得线性放大的输入范围,当uo = Uom时： uim = - +UomR1/Rf,(5-11),二、同相比例器,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。,i+= i- 0 u-u+,ui,i2i1,(5-12),此电路输入电阻大，输出电阻小，放大倍数为1，与射极输出器相同。,电压跟随器,uou-u+ui,(5-13),三、反相加法器,RPR11/R12/RF,若： R11R12R，则:
5、,i+= i- 0 u-u+= i+RP 0 i11+ i12iF,(5-14),解出：,四、减法运算电路,i+= i- 0 u-u+,(5-15),若： R1=R2 RF=R3 则：,(5-16),i=i+0 uu+= 0,五、微分运算器,i1=iF,(5-17),应用举例1： 若输入：ui=Umsint 求： uo并画波形。,解： uo=- RC Um cost= RC Umsin(t-90),(5-18),六、积分运算,i=i+ 0 uu+= 0 i1=iF,(5-19),U,积分时限,应用举例2：如果积分器的输入是直流电压:,输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。,(5-20),积
6、分电路的主要用途：,1. 在电子开关中用于延迟。,2. 波形变换。例：将方波变为三角波。,3. A/D转换中，将电压量变为时间量。,4. 移相。,(5-21),10.6 电压比较器 使用运算放大器的开环状态 一、单限电压比较器 当ui 变化时, uo 只变化一次 1.电路组成,UR,2.传输特性:uoui关系,参考电压,可见，在 ui =UR 处输出电压 uo 发生跃变。 阈值电压(门限电平)输出跃变所对应的输入电压。,饱和电压,(5-22),3、波形,UR,若ui与uR 对调，上述曲线如何变化？,(5-23),二、过零比较器 1、电路组成,参考电压为0,2、传输特性,3、波形,若ui接到“-
7、”,上述曲线如何变化?,(5-24),三、输出带限幅的电压比较器 1、电路组成,2、传输特性,设稳压管的稳定电压为UZ， 忽略稳压管的正向导通压降 则 ui UR，uo = UZ,3、波形 请各位自己画,(5-25),求Au =?, i1= i2,例1,(5-26),同相求和运算,例2,(5-27),设计一个加减运算电路， RF=240k，使 uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3,解: (1) 画电路。系数为负的信号从反相端输入，系数为正的信号从同相端输入。,例3,(2) 求各电阻值。,求出：,(5-28),根据:uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3 RF = 240k 得: R3= 12k R1 = 24k R2 = 30k R4= 80k,要求: R1/R2/R4= R3/RF , 代入上式得：,(5-29),uo=?,例4,(5-30),例5,uo=?,(5-31),例6,uo=?,(5-32),第十章 结束,
