集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路

（一）《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入集成運(yùn)算放大器信號(hào)處理測(cè)量技術(shù)自動(dòng)控制……導(dǎo)入集成運(yùn)算放大器組件安裝在很多高端芯片中目

錄集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路?（一）什么是比例運(yùn)算電路？反相比例運(yùn)算放大電路同相比例運(yùn)算放大電路什么是比例運(yùn)算電路？集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用電路可分為兩類:線性應(yīng)用電路和非線性應(yīng)用電路。當(dāng)外加深度負(fù)反饋后，集成運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端的電位相等、電流為零，可以閉環(huán)工作在線性區(qū)，稱為運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用電路。最基本的線性應(yīng)用電路——比例運(yùn)算電路。定義指輸入信號(hào)按比例放大的電路。分類根據(jù)輸入信號(hào)加入不同的輸入端，可分為反相比例運(yùn)算放大電路和同相比例運(yùn)算放大電路。反相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1反相比例運(yùn)算放大電路又稱為反相放大器，屬于電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。輸入信號(hào)ui經(jīng)電阻R1加在運(yùn)算放大器的反相輸入端，同相輸入端經(jīng)電阻R2接地，反饋電阻Rf引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。R2稱為平衡電阻，作用是保持運(yùn)放輸入級(jí)電路的對(duì)稱性，阻值等于反相輸入端對(duì)地的等效電阻，即：反相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1根據(jù)運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)的黃金規(guī)則可知：則：反相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1結(jié)論輸出電壓uo與輸入電壓ui為比例運(yùn)算關(guān)系，其比例系數(shù)稱為閉環(huán)電壓放大倍數(shù)，用Af表示，即：當(dāng)Rf=R1時(shí)，uo=-ui。此時(shí)的電路稱為反相器。反相比例運(yùn)算放大電路電路特點(diǎn)2

Af為負(fù)值，即：輸出電壓uo與輸入電壓ui的極性相反。

Af的值只取決于外部電阻Rf和R1，與運(yùn)算放大器本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。|Af|可以大于1，也可以小于或等于1。

u+=u-=0，即：反相輸入端和同相輸入端同為零電位?！鷮⒎聪噍斎攵朔Q為“虛地”端。（“虛地”現(xiàn)象是集成運(yùn)算放大器構(gòu)成反相放大電路時(shí)特有的現(xiàn)象）輸入電阻Ri=R1，輸出電阻Ro=0。同相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1同相比例運(yùn)算放大電路又稱為同相放大器，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。輸入信號(hào)ui經(jīng)電阻R2加在運(yùn)算放大器的同相輸入端，反相輸入端經(jīng)電阻R1接地，反饋電阻Rf引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。R2稱為平衡電阻，作用是保持運(yùn)放輸入級(jí)電路的對(duì)稱性，阻值等于反相輸入端對(duì)地的等效電阻，即：同相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1結(jié)論根據(jù)運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)的黃金規(guī)則可知：則：輸出電壓uo與輸入電壓ui成正比，其同相比例系數(shù)同相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1當(dāng)Rf=0或R1=∞時(shí)，uo=ui，Af=1。此時(shí)的電路稱為電壓跟隨器。優(yōu)點(diǎn)輸入電阻高、從信號(hào)源索取電流小、輸出電阻低、帶負(fù)載能力強(qiáng)等。同相比例運(yùn)算放大電路輸入輸出關(guān)系1當(dāng)同相比例運(yùn)算電路以下圖所示的形式輸入時(shí)，由于i+=0，因此R2和R3并聯(lián)。ui被R2和R3分壓后，同相輸入端的實(shí)際輸入電壓為：同相比例運(yùn)算放大電路電路特點(diǎn)2

Af為正值，即：輸出電壓uo與輸入電壓ui的極性相同。

Af的值只取決于外部電阻Rf和R1，與運(yùn)算放大器本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。|Af|大于等于1，不能小于1。

u+=u-≠0，反相輸入端不存在“虛地”現(xiàn)象。輸入電阻Ri=∞，輸出電阻Ro=0。小結(jié)

比例運(yùn)算放大電路的定義和分類反相比例運(yùn)算放大電路的特點(diǎn)同相比例運(yùn)算放大電路的特點(diǎn)小結(jié)

對(duì)集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用電路的分析，實(shí)際上是利用“虛短”和“虛斷”的概念描述電路輸出和輸入信號(hào)的關(guān)系：。第一步：列出電路中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（指與輸入輸出電壓產(chǎn)生關(guān)系的節(jié)點(diǎn)）的電流方程；如何分析單一信號(hào)作用下的比例運(yùn)算放大電路？第二步：根據(jù)運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)的黃金規(guī)則（即“虛斷”、“虛短”概念）展開分析；第三步：整理得出輸出電壓的表達(dá)式。思考題已知一比例系數(shù)可調(diào)的反相比例運(yùn)算電路如圖所示。設(shè)Rf?R4，試證明：謝謝大家集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路

（二）《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入利用集成運(yùn)算放大器在線性區(qū)工作的特點(diǎn)，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓關(guān)系，外加不同的反饋網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)多種數(shù)學(xué)運(yùn)算。比例運(yùn)算加法運(yùn)算差動(dòng)運(yùn)算目

錄集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路（二）加法運(yùn)算電路差動(dòng)運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路定義在運(yùn)算放大器的輸入端接上若干輸入電路，就構(gòu)成了加法運(yùn)算電路。作用實(shí)現(xiàn)多個(gè)模擬量的求和運(yùn)算。類型反相加法運(yùn)算電路、同相加法運(yùn)算電路。反相加法運(yùn)算電路同相加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路1電路屬于電壓并聯(lián)反饋。平衡電阻

根據(jù)運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)的黃金規(guī)則

可得：在此電路中，反相輸入端“虛地”。具有三個(gè)輸入信號(hào)的反相加法運(yùn)算放大電路加法運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路1具有三個(gè)輸入信號(hào)的反相加法運(yùn)算放大電路ui1單獨(dú)作用時(shí)，ui2單獨(dú)作用時(shí)，ui3單獨(dú)作用時(shí)，加法運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路1具有三個(gè)輸入信號(hào)的反相加法運(yùn)算放大電路ui1、ui2、ui3共同作用時(shí)，由疊加原理得：結(jié)論輸出電壓等于各輸入電壓按不同比例相加的和。加法運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路1具有三個(gè)輸入信號(hào)的反相加法運(yùn)算放大電路當(dāng)R11=R12=R13=R時(shí)，此時(shí)，輸出電壓和各輸入電壓之和成比例，實(shí)現(xiàn)“和放大”。當(dāng)R11=R12=R13=Rf時(shí)，此時(shí)，輸出電壓等于各輸入電壓之和，實(shí)現(xiàn)“加法運(yùn)算”。

加法運(yùn)算電路反相加法運(yùn)算電路1具有三個(gè)輸入信號(hào)的反相加法運(yùn)算放大電路電路特點(diǎn)和運(yùn)算放大器本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。只要外接電阻阻值足夠精確，就能保證加法運(yùn)算的精度和穩(wěn)定性。只需調(diào)整某一路的輸入電阻，即可很方便地改變?cè)撀返谋壤禂?shù)，且不會(huì)影響其他電路。加法運(yùn)算電路同相加法運(yùn)算電路2具有三個(gè)輸入信號(hào)的同相加法運(yùn)算放大電路電路屬于電壓串聯(lián)反饋。平衡電阻滿足

根據(jù)運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)的黃金規(guī)則可得：即：加法運(yùn)算電路同相加法運(yùn)算電路2具有三個(gè)輸入信號(hào)的同相加法運(yùn)算放大電路根據(jù)同相比例運(yùn)算放大電路的輸入輸出關(guān)系：得：加法運(yùn)算電路同相加法運(yùn)算電路2具有三個(gè)輸入信號(hào)的同相加法運(yùn)算放大電路當(dāng)R21=R22=R23

且Rf=2R1時(shí)，此時(shí)，輸出電壓等于各輸入電壓之和，實(shí)現(xiàn)“加法運(yùn)算”

。

加法運(yùn)算電路同相加法運(yùn)算電路2具有三個(gè)輸入信號(hào)的同相加法運(yùn)算放大電路在同相輸入運(yùn)放電路中，加在兩個(gè)輸入端的信號(hào)是一對(duì)大小近似相等、相位相同的共模信號(hào)，即u+≈u-。采用同相輸入方式時(shí)，應(yīng)保證輸入電壓小于集成運(yùn)放組件所允許的最大共模輸入電壓。加法運(yùn)算電路同相加法運(yùn)算電路2具有三個(gè)輸入信號(hào)的同相加法運(yùn)算放大電路電路特點(diǎn)運(yùn)算關(guān)系及平衡電阻的選取較復(fù)雜當(dāng)改變某一路輸入電阻時(shí)，其它路會(huì)受到影響很少使用這種電路若需進(jìn)行同相加法運(yùn)算，可在反相加法電路之后再加一級(jí)反相器。逆向思維加法運(yùn)算電路電路應(yīng)用3例題如圖所示為一個(gè)集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的信號(hào)處理系統(tǒng)電路。其中：輸出電壓和一些待測(cè)量的關(guān)系為若取RF=100kΩ，求各電阻阻值。加法運(yùn)算電路電路應(yīng)用3分析根據(jù)反相加法運(yùn)算電路的輸入輸出關(guān)系得：反相加法運(yùn)算反相器加法運(yùn)算電路電路應(yīng)用3由RF=100kΩ可得：R11=50kΩ,R12=200kΩ,R13=25kΩ平衡電阻Rb1=R11//R12//R13//RF=16kΩ由反相器的特性可得：R21=RF=100kΩ平衡電阻Rb2=R23//RF=50kΩ反相加法運(yùn)算反相器差動(dòng)放大電路工作原理1定義兩個(gè)輸入端都有信號(hào)輸入的集成運(yùn)算放大電路。應(yīng)用多用于測(cè)量和控制系統(tǒng)中。ui1單獨(dú)作用時(shí)，

ui2單獨(dú)作用時(shí)，

差動(dòng)放大電路工作原理1ui1和ui2共同作用時(shí)，由疊加原理得：差動(dòng)放大電路工作原理1假設(shè)R1=R2,R3=Rf

,則：結(jié)論輸出電壓uo與兩個(gè)輸入電壓的差成正比。取R1=R2=R3=Rf，則uo=ui2-ui1。這樣的差動(dòng)放大電路稱為減法運(yùn)算電路。差動(dòng)放大電路電路應(yīng)用2例題請(qǐng)分析下列同相串聯(lián)的差動(dòng)運(yùn)算電路的輸出。同相比例運(yùn)算電路差動(dòng)運(yùn)算電路差動(dòng)放大電路電路應(yīng)用2例題請(qǐng)分析下列同相串聯(lián)的差動(dòng)運(yùn)算電路的輸出。同相比例運(yùn)算電路差動(dòng)運(yùn)算電路輸出電壓為小結(jié)

集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路：比例運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路差動(dòng)運(yùn)算電路思考題欲實(shí)現(xiàn)請(qǐng)畫出相應(yīng)電路圖并標(biāo)出電阻阻值。

謝謝大家集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路（一）《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入

智能溫控功能：溫度高→系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)噴淋設(shè)備→降溫，避免農(nóng)作物脫水溫度低→系統(tǒng)自動(dòng)開啟加熱設(shè)備→升溫，恢復(fù)農(nóng)作物光合作用活性智能溫室大棚智能一體化控制系統(tǒng)電壓比較器什么是電壓比較器？基本電壓比較器過(guò)零電壓比較器目

錄集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路（一）什么是電壓比較器？主要功能在比較輸入信號(hào)和參考電壓的大小，當(dāng)兩者幅度相等時(shí)輸出電壓發(fā)生躍變，由高電平變成低電平或者由低電平變成高電平，由此可判斷輸入信號(hào)的大小和極性。應(yīng)用模擬電路和數(shù)字電路的接口/波形產(chǎn)生和變換電路等電壓比較器是集成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)的一種基本應(yīng)用電路。什么是電壓比較器？（知識(shí)回顧）當(dāng)集成運(yùn)算放大器處于開環(huán)狀態(tài)或者加有正反饋時(shí)，開環(huán)放大倍數(shù)Aod很高，此時(shí)很小的輸入電壓或干擾電壓就足以使放大器的輸出電壓達(dá)到飽和值。這種工作狀態(tài)下放大器的uo和ui之間不存在線性關(guān)系，輸出不是高電平就是低電平，故稱為集成運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用。集成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)：不滿足“虛短”（u+=u-≠0）滿足“虛斷”（i+=i-=0）基本電壓比較器在運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端加上輸入信號(hào)ui，另一個(gè)輸入端加上固定的基準(zhǔn)電壓uR，就構(gòu)成了最基本電壓比較器。電路中沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)，運(yùn)算放大器在開環(huán)狀態(tài)下工作。一般情況下，基準(zhǔn)電壓接在同相輸入端，可以為正值、零值或負(fù)值?；倦妷罕容^器根據(jù)理想運(yùn)算放大器工作在飽和區(qū)時(shí)的特點(diǎn)可得：當(dāng)

時(shí)，

，輸出正飽和電壓；當(dāng)

時(shí)，

，輸出負(fù)飽和電壓。

電壓傳輸特性

基本電壓比較器正弦波矩形波波形轉(zhuǎn)換

基本電壓比較器當(dāng)傳感器電壓高于或低于設(shè)定溫度電壓時(shí)，輸出電壓在高電平和低電平之間躍變，從而控制繼電器吸合或斷開，實(shí)現(xiàn)智能溫控。0傳感器電壓設(shè)定溫度電壓控制加熱或者制冷設(shè)備的繼電器開關(guān)過(guò)零電壓比較器反相輸入1基本電壓比較器的電路中，把同相輸入端通過(guò)電阻R接地，就構(gòu)成反相輸入過(guò)零電壓比較器。電壓傳輸特性過(guò)零電壓比較器反相輸入1正弦波同頻率的矩形波波形轉(zhuǎn)換

過(guò)零電壓比較器同相輸入2將輸入信號(hào)ui加在運(yùn)算放大器的同相輸入端，反向輸入端通過(guò)電阻R接地，就構(gòu)成同相輸入過(guò)零電壓比較器。電壓傳輸特性過(guò)零電壓比較器過(guò)零電壓比較器的應(yīng)用：

在處理模擬數(shù)據(jù)時(shí)用于對(duì)特定頻率信號(hào)波形作頻譜分析

在定時(shí)電路中用于檢測(cè)雙極性信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)

用于交流調(diào)壓和電氣控制系統(tǒng)中同相輸入＋－反相輸入小結(jié)

基本電壓比較器及其電壓傳輸特性特殊的電壓比較器——過(guò)零比較器正弦波矩形波波形轉(zhuǎn)換思考題如圖所示的電路中，已知輸入正弦電壓

，試畫出輸出電壓的波形圖并標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)。謝謝大家集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路(二)《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入

基本電壓比較器（開環(huán)的運(yùn)算放大器）同相輸入端和反相輸入端的電壓不同時(shí)，輸出電壓發(fā)生躍變，可用作波形轉(zhuǎn)換優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高缺點(diǎn)：無(wú)法滿足更為復(fù)雜的信號(hào)處理需求有限幅電路的電壓比較器遲滯電壓比較器目

錄集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路（二）有限幅電路的電壓比較器改進(jìn)目的：將電壓比較器的輸出電壓限制在某個(gè)特定數(shù)值上。改進(jìn)方法：在基本電壓比較器的輸出端接穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路，形成有限幅電路的電壓比較器。＋－＋∞RUZDZ＋－uouiUR＋－＋∞RUZDZ＋－uouiUR接單向穩(wěn)壓管接雙向穩(wěn)壓管概述1有限幅電路的電壓比較器在基本電壓比較器的輸出端接一個(gè)電阻R，和“地”之間再連接一個(gè)單向穩(wěn)壓二極管，就構(gòu)成了有單向限幅電路的電壓比較器。穩(wěn)壓管的陰極成為電壓比較器新的輸出端。設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ，忽略二極管的正向?qū)▔航?，可得：＋－＋∞RUZDZ＋－uouiURui>UR：運(yùn)算放大器輸出正飽和電壓，穩(wěn)壓管處于反向擊穿狀態(tài)，輸出電壓uo=UZ；ui<UR：運(yùn)算放大器輸出負(fù)飽和電壓，穩(wěn)壓管處于正向?qū)顟B(tài)，輸出電壓uo=0。單向限幅電路2有限幅電路的電壓比較器輸入電壓ui為正弦波時(shí)，輸出電壓uo的波形如圖所示。

正弦波單向限幅電路2單向限幅電路對(duì)運(yùn)算放大器的輸出電壓?jiǎn)畏较蛳薹?，輸出電壓穩(wěn)定在0和UZ兩個(gè)值。結(jié)論有限幅電路的電壓比較器若將單向穩(wěn)壓二極管換成雙向穩(wěn)壓二極管，即可得到有雙向限幅電路的電壓比較器。設(shè)兩個(gè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓均為UZ，忽略二極管的正向?qū)▔航担傻茫海轗UZDZ＋－uouiURui>UR：運(yùn)算放大器輸出正飽和電壓，穩(wěn)壓管DZ1處于正向?qū)顟B(tài)、穩(wěn)壓管DZ2處于反向擊穿狀態(tài)，輸出電壓uo=UZ；ui<UR：運(yùn)算放大器輸出負(fù)飽和電壓，穩(wěn)壓管DZ1處于反向擊穿狀態(tài)、穩(wěn)壓管DZ2處于正向?qū)顟B(tài)，輸出電壓uo=-UZ。雙向限幅電路3有限幅電路的電壓比較器若輸入電壓ui為正弦波，則輸出電壓uo的波形如圖所示。

正弦波雙向限幅電路3雙限幅電路對(duì)運(yùn)算放大器的輸出電壓雙向限幅，輸出電壓穩(wěn)定在-UZ和UZ兩個(gè)值。結(jié)論遲滯電壓比較器基本電壓比較器的輸入電壓在基準(zhǔn)電壓附近上下波動(dòng)時(shí)，輸出電壓在高、低電平之間反復(fù)躍變。這說(shuō)明：電路靈敏性高電路抗干擾能力差改進(jìn)目的：概述1在實(shí)際應(yīng)用中，電路過(guò)分靈敏有時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不利影響，甚至導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作。堅(jiān)持適度原則遲滯電壓比較器－＋＋∞RuouiURRf反向遲滯電壓比較器概述1改進(jìn)目的：克服基本電壓比較器的不足之處、提高電路的抗干擾能力。改進(jìn)目的：改進(jìn)方法：將輸入電壓ui加在運(yùn)算放大器的反相輸入端，并通過(guò)Rf引入正反饋，就構(gòu)成遲滯電壓比較器。基本類型：正向遲滯電壓比較器反向遲滯電壓比較器改進(jìn)方法：基本類型：遲滯電壓比較器同相輸入端電壓u+由基準(zhǔn)電壓UR和輸出電壓uo共同決定。運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)，其輸出只有高、低電平兩個(gè)飽和電壓，即±Uom：－＋＋∞RuouiURRf反向遲滯電壓比較器輸出電壓為正飽和值+Uom時(shí)，u+的上閾值：輸出電壓為負(fù)飽和值-Uom時(shí)，u+的下閾值：電路原理2遲滯電壓比較器設(shè)某一瞬間uo=+Uom，基準(zhǔn)電壓為U+H。則：只有輸入電壓增大到ui≥U+H時(shí)，輸出電壓才能由+Uom躍變到-Uom（基準(zhǔn)電壓為U+L）。若ui持續(xù)減小，則只有ui減小到ui≤U+L時(shí)，輸出電壓才能重新由-Uom躍變回+Uom。－＋＋∞RuouiURRf反向遲滯電壓比較器電路原理2遲滯電壓比較器U+H-U+L稱為回差電壓。只需改變R1和R2的數(shù)值，就可改變U+H、U+L和回差電壓。

遲滯比較器的電壓傳輸特性當(dāng)輸入電壓發(fā)生正向變化且通過(guò)閾值電平時(shí)，輸出電壓發(fā)生躍變，閾值電平隨之變換到另一個(gè)閾值電平。電壓傳輸特性3

遲滯電壓比較器當(dāng)輸入電壓ui反向變化并通過(guò)導(dǎo)致剛才躍變那一瞬間的閾值電平時(shí)，輸出電壓uo不會(huì)立刻發(fā)生躍變，直到ui繼續(xù)變化到另一個(gè)閾值電平時(shí)才發(fā)生躍變。轉(zhuǎn)換遲滯電壓傳輸特性3U+H-U+L稱為回差電壓。只需改變R1和R2的數(shù)值，就可改變U+H、U+L和回差電壓。遲滯比較器的電壓傳輸特性遲滯電壓比較器輸入電壓為正弦波時(shí)，輸出波形如圖所示。遲滯電壓比較器引入了正反饋，可以加速輸出電壓的轉(zhuǎn)換過(guò)程，改善輸出波形。由于回差電壓的存在，遲滯電壓比較器提高了電路的抗干擾能力。電壓傳輸特性3小結(jié)

有限幅電路的電壓比較器單向限幅/雙向限幅遲滯電壓比較器已知液位報(bào)警裝置的部分電路如圖所示：ui是液位傳感器送來(lái)的信號(hào)，UR是基準(zhǔn)電壓。如果液位超過(guò)上限，即ui超過(guò)正常值時(shí)，報(bào)警燈亮。請(qǐng)說(shuō)明電路的工作原理以及電路中二極管VDZ和電阻R的作用。思考題謝謝大家集成運(yùn)放的使用注意事項(xiàng)《電工電子技術(shù)》目

錄集成運(yùn)放的使用注意事項(xiàng)使用前的準(zhǔn)備工作調(diào)零和消振電路保護(hù)措施使用前的準(zhǔn)備工作選用型號(hào)1根據(jù)具體要求選擇合適的型號(hào)，選好后再根據(jù)芯片說(shuō)明書中的引腳圖和設(shè)計(jì)的外部電路進(jìn)行連線。集成運(yùn)算放大器按技術(shù)指標(biāo)不同通用型高速型高阻型低功耗型大功率型高精度型按內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同雙極型（晶體管組成）單極型（場(chǎng)效應(yīng)管組成）按單芯片中運(yùn)放數(shù)量不同單運(yùn)放雙運(yùn)放四運(yùn)放使用前的準(zhǔn)備工作選用型號(hào)1合理選用集成運(yùn)算放大器的產(chǎn)品型號(hào)，應(yīng)遵循以下原則：沒(méi)有特殊要求的場(chǎng)合盡量選用性價(jià)比高的通用型產(chǎn)品，不選市場(chǎng)上不易買到的產(chǎn)品；當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中需要使用多個(gè)集成運(yùn)算放大器時(shí)，盡可能選用將多個(gè)運(yùn)放封裝在一起的集成電路。使用前的準(zhǔn)備工作測(cè)試參數(shù)2一般不必逐個(gè)測(cè)試，查閱有關(guān)器件手冊(cè)即可得到各項(xiàng)參數(shù)值。運(yùn)算放大器的實(shí)際參數(shù)與手冊(cè)上給定的典型值之間存在差異時(shí)：手工測(cè)試：簡(jiǎn)單電路自動(dòng)測(cè)試：場(chǎng)合：成批生產(chǎn)/需大量使用集成運(yùn)放工具：專門的參數(shù)測(cè)試儀器調(diào)零和諧振調(diào)零1原因由于運(yùn)算放大器的內(nèi)部電路不可能做到完全對(duì)稱，因此在兩個(gè)輸入端都接地時(shí)，仍然會(huì)有電壓輸出（輸入信號(hào)為0，輸出信號(hào)不為0）。定義為提高運(yùn)算精度，需對(duì)失調(diào)電壓和失調(diào)電流造成的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以保證輸入信號(hào)為0時(shí)輸出信號(hào)也為0，這就是運(yùn)算放大器的調(diào)零。常用方法內(nèi)部調(diào)零和外部調(diào)零。調(diào)零和諧振調(diào)零1外部調(diào)零：對(duì)象：沒(méi)有內(nèi)部調(diào)零端子的集成運(yùn)放方法：外接調(diào)零電路——在同相/反相輸入端設(shè)置專用引腳接調(diào)零電位器RP。反相輸入端接入同相輸入端接入調(diào)零和諧振消振2集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部是一個(gè)多級(jí)放大電路，并且引入深度負(fù)反饋，因此運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)很高，內(nèi)部晶體管存在極間電容和其他寄生參數(shù)，所以容易產(chǎn)生自激振蕩，影響運(yùn)算放大器的正常工作。引出消振端子，通過(guò)外接RC消振電路破壞自激振蕩的條件，達(dá)到消除自激的目的。原因常用方法調(diào)零和諧振消振2外接RC消振電路：在電源端、反饋支路及輸入端連接電容或阻容支路。目前，由于集成工藝水平的提高，大部分運(yùn)算放大器內(nèi)部已經(jīng)設(shè)置了消振電路，無(wú)須外接消振元件。在電源端接入電容在反饋電阻兩端并聯(lián)電容電路保護(hù)措施集成運(yùn)算放大器在使用過(guò)程中損壞的原因：輸入信號(hào)過(guò)大電源電壓極性接反或過(guò)高輸出端直接接“地”或接電源……為保證運(yùn)算放大器安全工作，應(yīng)做到：選用具有保護(hù)環(huán)節(jié)、質(zhì)量合格的元器件在電路中采取一定的保護(hù)措施電路保護(hù)措施電源保護(hù)1為防止電源極性接反，通常在正、負(fù)電源回路順接二極管，以對(duì)電源進(jìn)行保護(hù)：電源極性正確時(shí)，二極管導(dǎo)通，對(duì)電源無(wú)影響；電源極性接反時(shí)，二極管截止，相當(dāng)于電源斷開，起到保護(hù)作用。電路保護(hù)措施輸入端保護(hù)2為防止輸入差模電壓/共模電壓過(guò)高導(dǎo)致運(yùn)算放大器的輸入級(jí)晶體管損壞，可在輸入端接入兩個(gè)反向并聯(lián)的二極管，從而保證輸入電壓的幅度限制在二極管的正向?qū)▔航抵畠?nèi)。電路保護(hù)措施輸出端保護(hù)3為防止運(yùn)算放大器的輸出電壓過(guò)大造成器件損壞，通常采用限幅電路對(duì)輸出端加以保護(hù)：輸出電壓正常時(shí)，雙向穩(wěn)壓管未被擊穿，相當(dāng)于開路，對(duì)電路無(wú)影響；輸出電壓大于雙向穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值時(shí)，穩(wěn)壓管被擊穿，反饋電阻↓，負(fù)反饋↑，輸出電壓被限制在雙向穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓范圍內(nèi)。小結(jié)

使用前：合理選用型號(hào)&測(cè)試參數(shù)使用時(shí)：調(diào)零&消振（提高精度）電路保護(hù)措施（用電安全）：電源保護(hù)輸入端保護(hù)輸出端保護(hù)思考題請(qǐng)大家利用所學(xué)知識(shí)，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源查詢下列集成運(yùn)放芯片的資料，記錄它們的主要參數(shù)、引腳接線圖以及應(yīng)用電路：（1）LM4906；（2）TDA2003；（3）AN7117。謝謝大家數(shù)字電路概述《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入電子電路中的信號(hào)，根據(jù)不同的形式可以分為兩種，一種叫模擬信號(hào)，一種叫數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)導(dǎo)入用來(lái)產(chǎn)生、處理、傳輸數(shù)字信號(hào)的電路就稱為數(shù)字電路。它主要研究輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系。目

錄數(shù)字電路概述數(shù)字電路的特點(diǎn)數(shù)字電路中的常用數(shù)制數(shù)字信號(hào)的主要參數(shù)數(shù)字電路的特點(diǎn)數(shù)字電路的工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的，反映在電路上是低電平0和高電平1兩種邏輯狀態(tài)。數(shù)字電路研究的是輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系，被稱為邏輯電路。分析數(shù)字電路用真值表、邏輯表達(dá)式、波形圖等方法。數(shù)字電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)元器件的精度要求低，具有電路制造容易，集成度較高，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字信號(hào)的主要參數(shù)A

——脈沖幅度tp

——脈沖寬度T

——脈沖周期f——脈沖頻率tp與T之比——占空比數(shù)字電路中的常用數(shù)制十進(jìn)制1采用10個(gè)計(jì)數(shù)符號(hào)（也稱數(shù)碼）：即0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一”。例如：1976.5=1×103+9×102+7×101+6×100+5×10﹣1數(shù)字電路中的常用數(shù)制二進(jìn)制2采用兩個(gè)計(jì)數(shù)符號(hào)0和1。進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”。例如：（101.11）2=1×22+0×21+1×20+1×2﹣1+1×2﹣2數(shù)字電路中的常用數(shù)制二進(jìn)制2優(yōu)點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)計(jì)數(shù)符號(hào)0和1，因此它的每一位都可以用任何具有兩個(gè)不同穩(wěn)定狀態(tài)的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)碼的存儲(chǔ)和傳送簡(jiǎn)單而可靠二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算規(guī)則很簡(jiǎn)單，運(yùn)算操作非常簡(jiǎn)便。數(shù)字電路中的常用數(shù)制二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3例如：（1）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法：將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開后，按十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則求和，即得等值的十進(jìn)制數(shù)。將二進(jìn)制數(shù)（1101.101）2轉(zhuǎn)換成等值的十進(jìn)制數(shù)。（1101.101）2

=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2﹣1+0×2﹣2+1×2﹣3=8+4+0+1+0.5+0+0.125

=（13.625）10數(shù)字電路中的常用數(shù)制二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)方法：可以把十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，整數(shù)部分采用“除2取余”的方法,就是把十進(jìn)制整數(shù)連續(xù)除以2，直到商等于0為止，然后把每次所得的余數(shù)（1或者0）按相反的次序排列，即得轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)整數(shù)。數(shù)字電路中的常用數(shù)制二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)例如：將十進(jìn)制數(shù)（44）10轉(zhuǎn)換為等值的二進(jìn)制數(shù)。所以（44）10=（101100）2小結(jié)

數(shù)字電路的特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)的主要參數(shù)數(shù)字電路中的常用數(shù)制十進(jìn)制、二進(jìn)制思考題1.寫出十進(jìn)制數(shù)13對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。2.寫出二進(jìn)制數(shù)1011001對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。謝謝大家基本門電路《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入數(shù)字電路是一種邏輯電路，最基本的邏輯元件是邏輯門電路。門電路的輸入和輸出之間存在三種基本的邏輯關(guān)系：與、或、非，稱為與門、或門、非門。目

錄基本門電路與門非門或門與門與邏輯關(guān)系1在數(shù)字電路中，實(shí)現(xiàn)與邏輯關(guān)系的邏輯電路被稱為與門。與邏輯關(guān)系：只有當(dāng)決定某一事件（如燈亮）的條件全部具備時(shí)，這一事件（燈亮）才會(huì)發(fā)生。與門與邏輯關(guān)系運(yùn)算2與邏輯關(guān)系的運(yùn)算也叫邏輯乘。代數(shù)表達(dá)式：F=A·B運(yùn)算規(guī)則：

0·0=00·1=01·0=01·1=1與門與邏輯真值表3與邏輯關(guān)系可以概括為：全1出1，有0出0。與門與門邏輯符號(hào)4或門或邏輯關(guān)系1在數(shù)字電路中，實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的邏輯電路被稱為或門?；蜻壿嬯P(guān)系：決定事物結(jié)果的所有條件中只要有任何一個(gè)滿足，結(jié)果就會(huì)發(fā)生。或門或邏輯關(guān)系運(yùn)算2或邏輯關(guān)系可以用運(yùn)算符號(hào)“+”來(lái)表示。代數(shù)表達(dá)式：F=A+B運(yùn)算規(guī)則：0+0=00+1=11+0=11+1=1或門或邏輯真值表3或邏輯關(guān)系也可以概括為：有1出1，全0出0或門或門邏輯符號(hào)4非門非邏輯關(guān)系1決定事物的結(jié)果和條件處于相反狀態(tài)的一種邏輯關(guān)系，也就是說(shuō)決定某一事件發(fā)生的條件具備了，結(jié)果卻不發(fā)生；而此條件不具備時(shí)，結(jié)果卻一定發(fā)生。非門非邏輯關(guān)系運(yùn)算2

非門非邏輯真值表3非邏輯關(guān)系可以概括為：有1出0，有0出1AF0110非門非門邏輯符號(hào)4小結(jié)

與門：與邏輯關(guān)系、代數(shù)表達(dá)式、邏輯真值表、與門符號(hào)或門：或邏輯關(guān)系、代數(shù)表達(dá)式、邏輯真值表、或門符號(hào)非門：非邏輯關(guān)系、代數(shù)表達(dá)式、邏輯真值表、非門符號(hào)思考題1.式子1+1=1與1·0=10分別表示什么運(yùn)算？

數(shù)碼1和0在兩種運(yùn)算中的含義是什么？2.列出與、或、非的邏輯真值表。謝謝大家邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（公式法）《電工電子技術(shù)》并項(xiàng)法吸收法消項(xiàng)法目

錄邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（公式法）消因子法配項(xiàng)法定義邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（公式法）邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)形式是指在函數(shù)式當(dāng)中，相加的乘積項(xiàng)不能再減少，而且每項(xiàng)中相乘的因子不能再減少，也就是一個(gè)與—或表達(dá)式。邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)形式邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（公式法）公式法就是利用公式，消去函數(shù)式當(dāng)中一些多余的乘積項(xiàng)，和多余的因子，得到最后函數(shù)的最簡(jiǎn)與—或表達(dá)式。公式法定義并項(xiàng)法并項(xiàng)法就是利用公式并項(xiàng)法來(lái)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把兩項(xiàng)化成一項(xiàng)。例吸收法利用公式吸收法吸收掉多余的乘積項(xiàng)。例消項(xiàng)法利用公式消項(xiàng)法消去乘積項(xiàng)中多余的項(xiàng)。例消因子法利用公式消因子法消去乘積項(xiàng)中多余的因子。例配項(xiàng)法利用公式配項(xiàng)法配項(xiàng)，化簡(jiǎn)表達(dá)式。例邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（公式法）思考：為什么邏輯函數(shù)要進(jìn)行化簡(jiǎn)呢？小結(jié)

定義并項(xiàng)法吸收法消項(xiàng)法消因子法配項(xiàng)法1.邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)形式是怎樣的？2.公式法利用的都是哪些公式?思考題謝謝大家邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（圖解法）《電工電子技術(shù)》不同變量的卡諾圖的畫法卡諾圖來(lái)表示邏輯函數(shù)的方法卡諾圖化簡(jiǎn)的步驟目

錄邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（圖解法）邏輯相鄰的最小項(xiàng)邏輯相鄰的最小項(xiàng)如果兩個(gè)最小項(xiàng)只有一個(gè)變量互為反變量，就稱這兩個(gè)最小項(xiàng)在邏輯上是相鄰的，比如說(shuō)最小項(xiàng)m6與m7，它們只有C是互反的變量，A、B都是一樣的，我們就稱之為m6、m7在邏輯上是相鄰的，那么在卡諾圖當(dāng)中的位置也是相鄰的。邏輯相鄰的最小項(xiàng)不同變量的卡諾圖的畫法不同變量的卡諾圖的畫法

——兩變量?jī)勺兞靠ㄖZ圖不同變量的卡諾圖的畫法不同變量的卡諾圖的畫法

——三變量三變量卡諾圖不同變量的卡諾圖的畫法不同變量的卡諾圖的畫法

——四變量四變量卡諾圖不同變量的卡諾圖的畫法不同變量的卡諾圖的畫法

——五變量五變量卡諾圖不同變量的卡諾圖的畫法第一：各小方格對(duì)應(yīng)于各變量不同的最小項(xiàng)，相鄰兩格是具有邏輯相鄰性的；第二：頂行和底行、左列和右列具有邏輯相鄰性；第三：對(duì)稱于中心軸的兩行，或兩列具有邏輯相鄰性，那么后面我們?cè)谶M(jìn)行化簡(jiǎn)的時(shí)候，就是利用卡諾圖的這些特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行化簡(jiǎn)?？ㄖZ圖