1、第第7章集成運算放大器的應(yīng)用電路章集成運算放大器的應(yīng)用電路第第7章集成運算放大器的應(yīng)用電路章集成運算放大器的應(yīng)用電路7.1集成運算放大器的應(yīng)用電路分析方法集成運算放大器的應(yīng)用電路分析方法7.2基本運算電路基本運算電路7.4電壓比較電壓比較 電路電路7.3有源濾波電路有源濾波電路要求要求2. 熟練掌握比例、加法、減法、積分等運算電路及綜合應(yīng)用。熟練掌握比例、加法、減法、積分等運算電路及綜合應(yīng)用。3. 掌握有源濾波電路的基本概念掌握有源濾波電路的基本概念;4. 了解模擬乘法器的應(yīng)用電路分析了解模擬乘法器的應(yīng)用電路分析; 1. 熟練掌握運放的線性應(yīng)用特點：虛短、虛斷熟練掌握運放的線性應(yīng)用特點：虛短、

2、虛斷5. 熟練掌握運放的線性應(yīng)用特點熟練掌握運放的線性應(yīng)用特點;6.6.掌握運算放大電路的非線性應(yīng)用的特點掌握運算放大電路的非線性應(yīng)用的特點；7.7.熟練掌握單門限電壓比較、遲滯比較器的原理、傳輸特熟練掌握單門限電壓比較、遲滯比較器的原理、傳輸特性曲線、波形分析性曲線、波形分析；7.1集成運算放大器的應(yīng)用電路分析方法集成運算放大器的應(yīng)用電路分析方法 為簡化對集成運放應(yīng)用電路的分析，常把集成運放為簡化對集成運放應(yīng)用電路的分析，常把集成運放視為理想器件。其主要滿足以下一些條件：視為理想器件。其主要滿足以下一些條件：1.開環(huán)差模電壓增益開環(huán)差模電壓增益Aod=;2.差模輸入電阻差模輸入電阻Rid=;

3、3.輸出電阻輸出電阻Ro=0;4.共模抑制比共模抑制比CMRR=;5.開環(huán)帶寬開環(huán)帶寬BW=;6.失調(diào)、漂移和內(nèi)部噪聲為零。失調(diào)、漂移和內(nèi)部噪聲為零。 實際運放的技術(shù)指實際運放的技術(shù)指標(biāo)與理想運放比較接近，標(biāo)與理想運放比較接近，因此用理想運放代替實因此用理想運放代替實際運放分析所產(chǎn)生的誤際運放分析所產(chǎn)生的誤差并不大，在工程計算差并不大，在工程計算中是允許的，由此卻帶中是允許的，由此卻帶來了分析的大大簡化。來了分析的大大簡化。7.1.1 理想運放理想運放 由于由于Aod高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的高達幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓最大輸入電壓(uPuN)的數(shù)值僅

4、為幾十一百多微伏。的數(shù)值僅為幾十一百多微伏。在線性區(qū)：在線性區(qū)：uOAod(uPuN) Aod是開環(huán)差模放大倍數(shù)。是開環(huán)差模放大倍數(shù)。非線非線性區(qū)性區(qū) (uPuN)的數(shù)值大于一定值時，的數(shù)值大于一定值時，集成運放的輸出不是集成運放的輸出不是UOM , 就是就是UOM，即集成運放工作在非線性區(qū)。，即集成運放工作在非線性區(qū)。7.1.2 集成運放應(yīng)用電路的分析依據(jù)集成運放應(yīng)用電路的分析依據(jù) 因為因為uO為有限值，為有限值， Aod，所以所以 uNuP0，即即 uNuP虛短路虛短路因為因為rid，所以所以 iNiP0虛斷路虛斷路電路特征：引入電壓負反饋。電路特征：引入電壓負反饋。無源網(wǎng)絡(luò)無源網(wǎng)絡(luò)一、一

5、、集成運放的線性工作區(qū)集成運放的線性工作區(qū) uOAod(uP uN)7.1.2 集成運放應(yīng)用電路的分析依據(jù)集成運放應(yīng)用電路的分析依據(jù)應(yīng)用電路：運算電路、有源濾波應(yīng)用電路：運算電路、有源濾波電路特征：開環(huán)、引入電壓正反饋。電路特征：開環(huán)、引入電壓正反饋。二、二、集成運放的非線性工作區(qū)集成運放的非線性工作區(qū) 7.1.2 集成運放應(yīng)用電路的分析依據(jù)集成運放應(yīng)用電路的分析依據(jù)1.1.理想運放的同相和反相輸入端電流近似為零理想運放的同相和反相輸入端電流近似為零2. 當(dāng)當(dāng)U+U-時，時，Uo為正向輸出飽和電壓為正向輸出飽和電壓UOH 當(dāng)當(dāng)U+ uN時，時， uOUOM uP 0 時時 uO UOM; uI

6、 0 時時 uO UOM 7.4.2 單門限比較器單門限比較器UOH UOL UZUOH UZ UOL UD 二、二、一般單門限電壓比較器一般單門限電壓比較器REFTUU MOUU作用于同相輸入端作用于同相輸入端二、二、一般單門限電壓比較器一般單門限電壓比較器得令, 0PNI211REF212NuuuRRRURRRu（1）若要）若要UTURH時，時，uO1= uO2= UOM，D1導(dǎo)通，導(dǎo)通，D2截止；截止； uO= UZ。 當(dāng)當(dāng)uIURH時，時，uO2= uO1= UOM，D2導(dǎo)通，導(dǎo)通，D1截止；截止； uO= UZ 。 當(dāng)當(dāng)URLuIOMONPOMONPUuuuUuuu1 1、集成運放的

7、應(yīng)用電路分運放的線性應(yīng)用和非線性應(yīng)用。、集成運放的應(yīng)用電路分運放的線性應(yīng)用和非線性應(yīng)用。掌握線性的特點、非線性的特點，分析電路首先要判斷運放掌握線性的特點、非線性的特點，分析電路首先要判斷運放是線性還是非線性。是線性還是非線性。 2 2、模擬運算電路是由集成運放接成負反饋的電路形式，可、模擬運算電路是由集成運放接成負反饋的電路形式，可實現(xiàn)比例、加、減、積分、微分、對數(shù)和反對數(shù)等多種數(shù)學(xué)實現(xiàn)比例、加、減、積分、微分、對數(shù)和反對數(shù)等多種數(shù)學(xué)運算，此時運放工作在線性區(qū)。分析這類電路可用運算，此時運放工作在線性區(qū)。分析這類電路可用虛短虛短和和虛虛斷斷兩個重要的概念，以求出輸出與輸入之間的函數(shù)關(guān)系。在兩

8、個重要的概念，以求出輸出與輸入之間的函數(shù)關(guān)系。在運算電路中，比例、加和減運算電路的輸出與輸入關(guān)系是線運算電路中，比例、加和減運算電路的輸出與輸入關(guān)系是線性關(guān)系；而積分、微分、對數(shù)和反對數(shù)、乘除運算電路的輸性關(guān)系；而積分、微分、對數(shù)和反對數(shù)、乘除運算電路的輸出與輸入之間是非線性關(guān)系，但運放本身工作在線性區(qū)。出與輸入之間是非線性關(guān)系，但運放本身工作在線性區(qū)。 小小 結(jié)結(jié)小小 結(jié)結(jié) 3 3、有源濾波電路通常是由運放和、有源濾波電路通常是由運放和RC反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的電子反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的電子系統(tǒng)，根據(jù)幅頻響應(yīng)不同，可分為低通、高通、帶通、帶阻系統(tǒng)，根據(jù)幅頻響應(yīng)不同，可分為低通、高通、帶通、帶阻和全通濾波電路。高階濾波電路一般都可由一階和二階有源和全通濾波電路。高階濾波電路一般都可由一階和二階有源濾波電路組成，而二階濾波電路傳遞函數(shù)的基本形式是一致濾波電路組成，而二階濾波電路傳遞函數(shù)的基本形式是一致的，區(qū)別僅在于分子中的，區(qū)別僅在于分子中s的階次不同。的階次不同。 4 4、比較器是運放的非線性應(yīng)用，主要