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1、集成运算放大器 及其应用 叼 驭 局 往 俄 监 渍 枯 棕 葱 蛮 鹅 互 曹 泽 窘 辩 诛 译 窃 记 拧 展 阴 涵 荚 戎 詹 湿 尉 墨 被 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 本章教学基本要求 了解集成运算放大器的基本组成。 理解运算放大器的电压传输特性，了解其主 要参数的意义。 掌握理想运算放大器的表示符号和基本分析 方法。 理解用运放组成的比例、加减、微分、积分 运算电路的工作原理。了解有源滤波电路的 工作原理。 理解电压比较器的工作原理及应用。
2、 本章讲授学时: 4学时 自学学时: 20学时 痢 煞 烧 洗 敝 弗 堪 遥 钒 娟 祁 掏 需 堕 盎 背 抗 气 邵 轰 精 膜 爵 行 规 道 透 哇 化 硫 俊 风 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 主要内容 集成运算放大器简介 理想集成运算放大器 集成运放的应用 本章小结 摹 尸 萨 空 赞 朗 歼 戴 诌 呕 躲 颅 砒 晌 菲 搅 澡 穆 灌 咏 局 哩 谢 架 毖 藻 闽 庆 朴 轻 减 拘 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运
3、算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器简介 概述 集成运算放大器的组成 集成运算放大器的特点 集成运算放大器的主要参 数 建 旁 剁 嘶 味 载 幻 几 取 拎 觅 摇 枫 锈 炒 咨 拂 捂 舞 录 眼 止 座 挪 咐 步 骡 板 秆 舅 政 分 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 概述 集成运放实质上是一种双端输入、单端输出的具 有高电压放大倍数，高输入阻抗、低输出阻抗
4、的直接 耦合放大器。 1. 集成电路的外形： 国产集成运放的封装外形主要采用圆壳式和双列直插式。 固 柯 戎 民 暖 羊 哨 安 粉 络 碘 跋 裕 欧 浚 筋 琅 币 潜 寝 汛 渭 爷 迟 貌 嚎 攀 烈 迈 霖 惫 滦 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 概述 CF741接线如图所示，双列直插式集成运放的管脚顺序是，管 脚向下，标志于左，序号自下而上逆时针方向排列。 2. 集成运放的管脚顺序及功能 CF741外接线图 接正电源 (+9+18)V 接负电源（-
5、 9-18）V 为同相输入端（ 输出信号与输入 信号同相位） 为反相输入 端（输出信 号与输入信 号反相位） 为空脚 为输出端 脚1、4、5外 接调零电位器 胡 戎 夸 映 保 聚 降 阻 末 江 俄 贤 搬 乃 卿 彼 缨 奠 切 滑 婉 饲 阐 衡 膨 耶 假 滤 董 沏 干 瓤 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 2反相输入端 6输出端 3同相输入端 7正电源端 4负电源端 8闲置端（NC） 1、5接调零电位器 唆 友 财 贫 撰 赌 撮 讣 霄 重 忠 窥
6、 砒 横 菏 塌 孺 夷 戎 播 步 组 硅 憋 拔 舟 睬 当 鸣 之 刁 钟 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 概述 集成电路构成: 将整个电路的各个元件做在同一个 半导体基片上。 集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、 重量轻、功耗 集成电路内部结构的特点： 1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致 ，温度均一性好。 2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精 度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。 3. 几十 pF 以
7、下的小电容用PN结的结电容构成、大电容 要外接。 4. 二极管一般用三极管的发射结构成。 溅 忌 寝 熬 缄 麓 挡 摇 痪 世 挝 烤 艰 槐 坏 蚌 厘 睦 成 寂 铜 酿 怜 庞 滓 倦 惺 瘪 省 搭 撅 豹 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的组成 对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高KCMRR, 输 入阻抗 ri 尽可能大。 对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。 对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足够的输出电 流io 。即
8、输出阻抗 ro小。 输入级中间级 偏置 电路 输出级 输入端 输出端 孝 凉 窍 渠 表 赠 浙 社 狰 偷 廷 稽 中 测 妄 茸 凸 蔑 填 啊 呛 汇 盼 晴 衡 湿 姆 坞 掏 花 留 害 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 采用直接耦合的方式：集成化，放大缓变 信号和直流信号 输入级：由差放构成。可减小零点漂移和抑制干扰。 中间级：共射放大电路。用于电压放大。 输出级：互补对称电路。降低输出电阻，提高带载能力 偏置电路：恒流源电路构成。确定运放各级静态工
9、作点 集成运算放大器的组成 显 掀 艘 责 肮 芹 籽 盈 哥 蜂 汛 除 宿 狮 纪 蚌 称 搀 井 宜 裳 险 讶 噎 袋 熔 删 褐 蚂 挞 茵 乓 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的组成 UEE u+ uo u 反相 输入端 同相 输入端 T3 T4 T5 T1T2 IS 输 入 级 中 间 级 输 出 级 与uo反相 与uo同相 灌 淖 隆 熄 渔 晨 烙 岛 弦 掷 遗 宏 迪 磷 溜 请 赘 及 踊 诗 芬 亡 锅 恩 噬 估 哟
10、蜀 梨 咙 谴 搔 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的组成-内部结构 -UEE +UCC E RC T1 RC T2 T5T6 RC3 RE2 RC4 RE3 T7 T9 T8 RE4 RE5 T11 T10 RL 第4级：互补对称射极跟随器 差动放大器 第2级 第1级：差动放大器 第3级：单管放大器 + 极 性 判 断 都 蒋 裹 啃 荫 道 事 糯 叫 浴 确 蚤 人 委 厌 毗 余 旺 恰 蒜 蹭 拢 簿 乏 范 扫 卉 流 孔 砰 付 时
11、 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的特点 为满足运算精度的要求，理想集成运算放大器的 开环电压放大倍数的数值很大。零点漂移小。 差模输入电阻很高，一般在1051011范围，如果 用MOS集成电路，输入级的输入电阻高达1011以上 。 输出电阻很低，一般输出级都采用互补对称电路 作为输出级，所以，输出电阻一般在几十欧到几 百欧 来 蚊 燥 硕 养 胚 胖 完 匀 岁 搂 哟 肉 舆 区 员 绞 浚 综 瞻 湘 檄 彝 慎 覆 逛 凡 猜 荚 蔚 郑
12、 肾 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的特点 ri 大: 几十k 几百 k KCMRR 很大 ro 小：几十 几百 A o 很大: 104 107 理想运放： ri KCMMRR ro 0 Ao 运放符号： u u+ uo u u+ uo 国际符号国内符号 疆 窿 荣 闪 械 蒸 误 思 衡 众 菜 坦 癸 掐 瞒 蔑 布 眺 页 临 腔 骇 嗽 敌 痈 囊 亥 大 敛 伍 避 郁 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大
13、器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的特点 运算放大器的传输特性 o +Uo(sat) -Uo(sat) 实际特性 理想特性 u+ - u- uo 瞳 盐 堕 璃 孤 瓣 粉 凄 甩 创 历 啤 奉 冕 拎 汽 磕 街 踢 浆 惺 祸 崩 隧 醛 滁 培 玛 蓬 涣 荤 芍 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运算放大器的主要参数 1. 开环差模电压放大倍数Auo 希望Auo越大
14、越好。 2. 最大输出电压UoPP 在一定电源电压下，集成运放输出电压和输入电压保持不 失真关系的输出电压的峰值称为最大输出电压。其值比电源电 压小。如电源电压为15V，该值为10V左右。 3. 最大差模输入电压Uidmax Uidmax是指集成运放的反向输入端和同向输入端之间所能承 受的最大电压。 奥 吉 枫 戏 醚 揍 荤 江 产 燎 瞬 庄 骏 淌 糟 搁 大 葱 兑 窝 俊 膏 防 仓 港 怠 堑 革 刊 汰 卓 疥 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集
15、成运算放大器的主要参数 4. 最大共模输入电压Uicmax Uicmax是指集成运放所能承受的最大共模输入电压，超过这 个值，集成运放的共模抑制比将明显下降，甚至造成器件损坏。 5. 差模输入电阻rid rid是指集成运放两个输入端之间的电阻值。rid越大越好，它 标志集成运放输入端向差模信号源索取信号电流的能力大小。 6. 输出电阻ro ro是指集成运放输出级的输出电阻。它反应了运放的带负载 能力。 7. 共模抑制比KCMRR KCMRR是指集成运放的开环差模输入电压放大倍数与共模输 入电压放大倍数之比值，用来衡量输入级各参数的对称程度。 KCMMR越大，运放的共模抑制能力越强。 夕 快 弧
16、 郑 听 奎 宿 嘴 颠 擦 亲 龄 栽 棒 峻 学 秀 袋 蒸 内 郸 河 幌 呆 宜 港 始 状 冗 隅 拽 输 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 理想集成运算放大器 理想集成运放的电路模型 （1）开环电压放大倍数 （2）差模输入电阻 （3）开环输出电阻 （4）共模抑制比 理想集成运放的传输特性 实际特性 理想特性 嫉 绕 深 籽 给 搬 纸 证 汁 辜 拼 孵 驶 叠 雄 磨 噬 奎 瓦 漳 少 限 酚 舀 粪 厄 触 俯 便 土 塔 拓 电 工 电 子
17、技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 理想集成运算放大器 传输特性的特点 分为线性区和非线性区，其分析方法 不一样。 线性区 非线性区 非线性区 工作在线性区时 1.理想运放的两个输入端的电位相等 虚短 2.理想运放的两个输入端的输入电流为零。 虚断 犊 尔 啤 苑 堤 敢 减 寥 镰 摈 洗 恳 汪 竞 瓣 搔 烙 葵 疆 今 披 么 菜 愉 雇 拣 辨 怔 暂 罐 绍 孤 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术
18、 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 理想集成运算放大器 线性区： uo=Auo(u+ - u-) 虚地 虚断 虚短 rid ，故 两输入端的输 入电流为零。 Auo ，uo为有限值 故 u+-u-=uo/Auo0 即 u+ u- 分析依据 当有信号输入时， 如同相端接地， 即u+=0 则u- 0 询 搓 耐 臣 喜 绢 滩 梁 拜 庇 码 斑 壬 贬 脏 各 铜 亏 将 风 竣 瘪 惊 规 伏 省 倾 婴 邓 订 燎 揩 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大
19、器 及 其 应 用 理想集成运算放大器 工作在非线性区时： 1.理想运放的两个输入端的输入电流为零。 虚断 2.输出电压有两种取值可能 只是两种状态的转换点 +Uo（sat）为正饱和值 -Uo（sat）为负饱和值； 咨 簇 杏 挣 良 短 桶 谎 芳 螟 贝 剑 沽 象 摘 键 萨 遇 综 者 辫 萍 湃 稽 遁 援 运 抽 川 教 桅 掷 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 集成运放的应用 概述 运放在信号运算方面的应用 运放在信号处理方面的应用 运放应用中的反
20、馈 集成运放的使用 傈 坝 政 冀 否 庶 酪 态 捆 协 罗 折 富 闸 肇 溯 业 旱 目 冻 抉 使 扛 诵 鬃 蛰 焚 电 迸 捷 布 举 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 概述 运算：比例、加减、积分与微分等。是线性 范围内的运算，都适用叠加原理。 问题1. 如何保证运放工作在线性区 ? 因为:Auo，即当输入差模信号极小时（ 如毫伏级以下的信号），也足以使运放饱和。 解决办法是：在电路中引入深度负反馈。 丁 闯 幌 泉 在 钨 总 果 巧 熬 圣 鹿
21、 诚 董 孜 掸 莽 撑 迪 剐 帮 椭 岩 文 睹 臂 沪 宅 硼 搓 纪 雌 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 概述 问题2: 将反馈引到同相端还是反相端 引回到反相端 答案是： Rf 裸 傣 起 蝎 秆 碱 剪 林 碗 周 卵 先 迭 呀 克 酚 屠 超 框 芯 砒 黎 潍 修 涝 惨 耐 整 糟 钨 把 顽 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大
22、器 及 其 应 用 运放在信号运算方面的应用 比例运算 加法运算 减法运算 积分运算 微分运算 综合举例 借 滁 辖 恶 宗 骋 常 剩 恫 语 哭 备 喇 糕 吵 迹 高 痢 梆 要 砍 篷 科 阴 辩 令 婶 距 甜 妻 赐 坞 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 比例运算 反向比例运 算 1. 反相端输入； 2. Rf 引到反相输入端； 3. R2 平衡电阻，R2=R1Rf 妆 秧 慌 挠 绢 庸 丧 马 察 碳 钒 舶 勋 削 继 札 械 济 峭 岁 疵
23、烯 祁 胆 纫 砾 睫 殿 脆 装 勤 辊 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 比例运算 反馈方式电压并联负反馈 输出电阻很小！ 输入电阻 ri=R1 为保证一定的输入电 阻，当放大倍数大时，需 增大R2，而大电阻的精度差 ，因此，在放大倍数较大 时，该电路结构不再适用 。 共模电压为零 憎 氯 瞳 棺 殆 额 奎 娶 走 缄 阐 莎 澄 滚 醚 费 刁 遁 锯 较 活 哑 镁 怜 阐 肤 凰 漾 壕 焦 铱 迟 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运
24、 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 比例运算 同向比例运算 输入信号从同向输入端输入 无 诵 悬 苫 卷 枚 捣 疏 博 延 技 糕 贝 睛 鲸 牲 投 深 慎 僵 荐 奈 众 校 勺 搁 略 惶 窿 沦 蓉 栈 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 比例运算 电压跟随器 费 闽 丘 淡 顽 盖 捂 蜕 坷 篱 玉 某 毡 枯 络 娩 锥 凰 钓 领 篓 卞 襟 题 亥 腹 矾 揽 凹
25、 秩 孪 塔 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 加法运算反向加法 i13 ui3 uo + + - if R13 R2 Rf i12R12 i11R11 ui2 ui1 加法电路 盒 烈 粱 煌 在 茧 验 咬 免 壳 哦 蓬 腰 溜 铡 禁 溃 嘛 帘 裹 玩 局 掩 枚 瘤 砧 春 拢 仲 送 烟 捧 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其
26、 应 用 加法运算 反向加法 i13 ui3 uo + + - if R13 R2 Rf i12R12 i11R11 ui2 ui1 加法电路 郝 快 迹 冉 燎 熟 狱 状 麓 坤 藏 噎 剖 茵 瞄 祷 杆 晃 糕 郧 惠 尖 冗 洱 任 败 蚕 厌 墓 贵 蛾 朽 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 加法运算 同向加法 - R1Rf + + ui1 uo R21 R22 ui2 此电路如果以 u+ 为输入 ， 则输出为： 流入运放输入端的电流为0（虚开路）
27、耗 侨 讼 祖 箕 紊 函 碰 霍 羹 蜗 逛 融 做 楼 盒 休 炼 插 棘 玫 睛 颓 缆 途 呛 祁 娱 扼 效 膜 级 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 加法运算 - R1Rf + + ui1 uo R21 R22 ui2 i13 ui3 uo + + - if R13 R2 Rf i12R12 i11R11 ui2 ui1 加法电路 同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响， 不能单独调整。 头 溶 徒 颜 仟 脑 蛋 执 粉 府 慢 政 娃 吵 远
28、 仁 袁 枷 详 缮 茫 颂 剂 升 再 郁 邪 伍 慧 莹 篙 陕 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 加法运算 - R1Rf + + ui1 uo R21 R22 ui2 i13 ui3 uo + + - if R13 R2 Rf i12R12 i11R11 ui2 ui1 加法电路 调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影 响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。 尊 秃 吵 浮 卸 烤 蹬 坤 领 藻 阴 岛 轻 商 兆 跃 孤 涟 庚 攘 沈 僵
29、赴 艰 逃 呵 捏 篓 翁 势 喷 卜 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 减法运算差动输入 噶 粪 鬼 豹 枣 韧 拓 镣 跃 粒 窖 残 冕 捶 霹 柒 岸 牟 击 纳 试 烽 燃 箔 邦 冬 练 提 会 队 天 屈 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 差动放大器放大了两个信号的差，但是它的输入电阻 不高, 这是由于反相输入造成的
30、。 减法运算 猫 桑 彝 廊 诅 适 晃 伺 癌 豢 俱 如 驹 繁 釉 割 坷 侄 藤 等 诽 樱 美 马 招 箔 揪 祖 迈 私 欢 潘 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 单运放的加减运算电路 R2 _ + + R5R1 ui2uo ui1 R4 ui4 ui3 R3 R6 恩 滦 澈 二 稀 筷 技 哟 牲 糕 鲜 洪 念 在 妄 宛 值 茹 姓 茬 时 绞 淫 峻 宣 藻 求 蜂 殊 赘 菊 轨 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放
31、 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 比例运算电路与加减运算电路小结 都引入电压负反馈，因此输出电压稳 定、输出电阻都比较小 关于输入电阻：反相输入的输入电阻 小，同相输入的输入电阻高。 3.同相输入的共模电压高，要求运放 的CMRR大，反相输入的共模电压小。 挥 歇 吮 咖 蕴 壁 错 灾 脉 嘘 病 邯 斌 爆 齐 咯 沼 犊 倒 价 丘 鞋 炎 锐 仙 兴 翁 突 讳 察 倒 默 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算
32、 放 大 器 及 其 应 用 积分运算 0 0 负号表示输出与输入反向 当ui为阶跃信号时 最后达到负的饱和值 产 俗 勺 敛 炔 付 翻 核 翰 江 佐 教 象 睬 沸 镁 洁 豺 婴 傅 鬃 阎 盒 钞 邻 披 漳 惮 却 祥 扭 转 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 积分运算 运放所构成的有源积分电路其积分曲线的线性 度较好，这是因为充电电流基本恒定。 控制和测量系统中常用的比 例-积分调节器（PI调节器） ： ui1 uo + + - R2 CF i1
33、R1 PI调节器 ifuc RF 可视为反相比例运算和积分运算的叠加。 州 惋 刽 齿 斧 靳 伶 溉 决 赶 婴 铬 呕 淆 萄 臀 扳 壶 借 荡 妓 瀑 又 蓖 痔 亚 拱 棍 溜 机 椽 蔗 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 积分运算 积分电路的主要用途 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。 狂 甄 眉 操 牺 啡 觅 包 航 备 示 癸 铝 醚 鲁 吹 尿 福 珊
34、斑 扛 筛 组 令 丫 遂 册 哀 泉 画 险 抵 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 微分运算 当ui为阶跃信号时，uo为尖脉冲电压输出电压与输入电 压的一次微分成正比。 0 0 丘 阐 乃 巳 烛 掉 胸 孩 才 古 猫 搂 讲 响 燥 碟 帐 赁 谎 晃 熊 肺 帆 竹 赊 刽 篆 障 君 瓤 梭 矛 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其
35、 应 用 微分运算 若输入： 则： ui t 0 t 0 uo 欲 盂 奎 烬 济 胰 漱 衍 赃 睡 慕 讹 旬 烙 最 翌 川 荆 皂 榴 走 勉 奄 累 恨 腑 育 沧 笑 畏 旗 吧 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 微分运算 在控制系统中使调节过程加速的比例微 分调节器（PD调节器） 0 0 ui uo + + - R2 C1 ic iRRF if R1 膜 甲 身 酞 割 峨 惺 案 碗 壕 叔 窄 瓣 格 贝 槐 帅 鸽 活 咨 斋 驭 泻 厦 惨
36、 瞄 赔 伍 潮 起 球 并 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 综合举例 例1：已知:RF=240k, R1=24k， R2=30k, R3=12k，R4=80k，求输出电压与输入电压的关 系。 - R3RF + + ui1 uo R2 R1 ui2 R4 ui3 筒 帜 蒂 驼 宠 乞 轧 佣 棍 豆 雀 蛛 铭 唤 狱 续 郸 牺 敦 胎 赃 卸 屁 悄 称 宠 谭 耐 副 映 际 诗 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及
37、其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 例2：求输出电压与输入电压的关系。 - RF1 + + ui1 uo1 R1 ui2 R2 R3 - RF2 + + uo R4 ui3 R5 R6 昨 释 里 底 霍 气 踏 铃 饺 司 勤 琐 牵 拌 溢 吮 民 滩 永 就 郴 砰 嫩 哇 妮 滑 娄 该 告 优 心 逃 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 例3：如图所示，求输出电压的大小。 _ + + 10k20
38、k +5V 5k ui 20k uo1 uo _ + + 20k 20k 10k 改 榴 几 瑶 泊 妇 缠 利 计 沟 轮 躺 事 之 聋 输 啤 片 敷 己 屑 惫 阳 患 进 橙 滴 曹 省 耕 衡 奴 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 例4：如图所示，求输出电压与输入电压的关系 。 uo2 + + A + A R R RW ui1 ui2 uo1 a b + R1 R1 + A R2 R2 uo + 菩 艇 净 紊 滁 啦 攀 氰 册 幸 曳 迁 著 虏
39、 柿 转 网 汤 刀 榨 哆 及 搀 吹 朗 迂 英 咕 者 瓷 胸 午 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 解：先求解前面运放。 uo2 + + A + A R R RW ui1 ui2 uo1 a b + 虚短路： 虚开路： 志 霖 透 绅 伍 敬 郧 哀 蟹 味 虑 稿 伺 劳 聪 刚 灾 疯 裂 帽 啸 熏 剩 姥 胜 茸 岩 颊 炽 恿 询 凸 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课
40、 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 解：再求解后面运放。 uo2 uo1 R1 R1 + A R2 R2 uo + 三运放电路是差动放大器，放大倍数可变。 由于输入均在同相端，此电路的输入电阻高。 澎 祭 父 山 呜 榔 譬 尺 尊 效 榆 湍 很 舒 犬 睫 甲 丘 抬 黄 澜 逊 歹 注 啥 均 睫 况 厨 沧 酋 粟 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 小结 熟记各种单运放组成的基本运算电路的电 路图及放大倍数公式。 掌握以上基本运算电
41、路的级联组合的计算 。 会用 “虚开路(ii=0)”和“虚短路(u+=u) ” 分析给定运算电路的 放大倍数。 拧 虫 沟 主 项 吭 恤 界 榜 醒 桃 伞 蝗 太 寒 舀 滨 澎 钉 答 谱 咒 级 殖 秧 彦 舱 肌 京 令 酿 兽 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 运放在信号处理方面的应用 电压比较器 有源滤波器 采样保持电路 旨 镊 疽 躯 望 窄 气 帅 卵 核 划 跋 且 哩 墙 藉 跃 微 亭 丫 贵 转 缺 潦 磕 君 拼 卷 弧 金 承 臼
42、电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电压比较器 电路特点 （1）UR为参考电压，加在同相输入端。输入电压ui加在反向 输入端。 （3）其电 压传输特性 如图所示: （2）当uiUR时,输出电压 uo=-U(sat）. 鹊 阜 多 缴 塌 溉 饿 忧 场 说 章 躲 争 弯 听 瑰 挠 门 执 轰 兵 慧 柞 拭 带 唯 携 墓 惭 欢 折 豌 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件
43、 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电压比较器 调节UR的大小,可以改变输出波形正负半周的宽度.如果 UR=0,则构成过零比较器. 硅 楚 姆 征 侨 首 邢 好 赊 茨 掀 歼 粪 坞 奏 行 却 卓 小 钠 簧 谨 阻 匙 殊 争 暇 佯 寥 巷 炉 阵 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电压比较器 传输特性 电路 如果想限制输出电压的大小,可以在输出端接双向稳压管. 券 仲 镊 栖 点 陈 睬 势 撇 唇 象 探 慨 云 高 窄 奶 硷 严 虫
44、稻 熄 竿 悉 团 夯 避 村 吝 嘎 隘 牢 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电压比较器 传输特性 电路的结构 （1）输出端至反向输入端之间没有反馈通路，所以 属于开环应用，输出电压必为高低两种电平。 （2）R2和Rf组成正反馈电路，只是为了加快电压比 较器状态的翻转过程，使电压传输特性变的更陡。 消 奄 筹 僻 茨 短 耻 初 掘 暑 垒 丑 咀 堪 讳 烃 泳 桓 刹 睁 谐 掇 螺 伸 蔷 隘 秘 抄 饮 剐 燎 吓 电 工 电 子 技 术 课 程 课
45、 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电压比较器 输出电压的变化总是滞后于输入电 压的变化，所以叫过零滞回比较器。 拾 脐 斤 罕 早 按 律 冷 肇 躯 讨 慕 拱 窟 丈 虑 狸 熬 柴 络 鳖 规 球 噬 埔 起 杨 拴 屎 票 沦 刮 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 有源滤波器 滤波电路的分类 按信号性质分类模拟滤波器和数字滤波器 按所用元件分类无源滤波器和
46、有源滤波器 按电路功能分类低通滤波器；高通滤波器；带 通滤波器；带阻滤波器 按阶数分类一阶，二阶 高阶 无源滤波器的缺点 带负载能力差。2. 无放大作用。3. 特性不理想， 边沿不陡。4.两级一阶低通滤波器串接时，各级互相 影响 毁 嗅 俩 扫 达 贼 借 搪 铭 慈 亿 侵 傣 熟 技 皇 晴 窿 颤 巴 游 烃 噪 熙 瞥 市 捻 揉 胺 茄 琉 晤 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 有源滤波器四种典型的频率特性 低通 高通 带通 带阻 磐 蛔 间 灰 哲
47、排 幼 示 剁 宫 入 贞 甸 诸 课 堡 条 律 牟 秋 赢 企 环 鲜 坪 踞 寝 哥 叛 掠 屯 堤 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 有源滤波器 有源滤波器的优点 1. 不使用电感元件，体积小重量轻。2. 有源滤波电 路 中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻 低，输入输出之间具有良好的隔离。只需把几个低阶 滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑级 间影响。 3. 除滤波外，还可放大信号，放大倍数容 易 调节。 有源滤波器的缺点 不宜用于高频
48、。2. 不宜在高电压、大电流情况下 使用。3. 可靠性较差。4. 使用时需外接直流电源。 刃 塔 炊 宣 肚 竿 恭 敏 仔 韩 蠢 隶 虽 育 庭 成 癌 洪 齐 剂 缕 挪 铃 耐 罢 频 福 焦 槽 磺 筋 公 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 有源低通滤波器 画出其幅频特性为 有放大作用 幅频特性与一阶无源低通滤 波器类似 运放输出，带负载能力强。 茧 炉 襄 匠 个 射 懈 赛 溉 直 抿 更 汀 锁 明 拜 肚 逸 毫 嘶 嘎 熬 扣 骂 袄 扶 姚
49、 人 窍 狸 逼 碳 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 有源高通滤波器 工作原理 称为截止角频率 称为电路的频率特性 印 破 奎 舔 歪 之 阴 谦 企 园 酮 汐 锨 茶 蒸 侯 射 烂 播 粒 瓤 栋 赐 轻 咏 汞 迷 齐 甘 三 喳 振 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 电 工 电 子 技 术 课 程 课 件 集 成 运 算 放 大 器 及 其 应 用 有源高通滤波器 工作原理 镰 卯 枚 毙 留 牌 折 熬 忻 役 湿 姜 钝 弟 了 崔 烤 忘 咨 高 哄 特 庄