項(xiàng)目4重點(diǎn)1.集成運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)、符號(hào)、技術(shù)指標(biāo)、工作區(qū)域和傳輸特征曲線及特點(diǎn)。2.理解反饋的概念、分類、組態(tài)、判斷方法、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。難點(diǎn)：反饋的概念、組態(tài)（類型）的判斷。1、引入：分離元件放大電路因?yàn)樵O(shè)計(jì)、應(yīng)用等方面局限性。而集成運(yùn)放由于其優(yōu)異的特性可視為“萬(wàn)能放大器”。2、集成運(yùn)放應(yīng)用方式：分為線性應(yīng)用和非線性應(yīng)用；線性應(yīng)用電路，體現(xiàn)為各種運(yùn)算關(guān)系（分析基于“虛短、虛斷”）；非線性應(yīng)用，體現(xiàn)為電壓比較器及非正弦信號(hào)發(fā)生器（分析基于“飽和輸出”）。集成運(yùn)放應(yīng)用電路概況3、集成運(yùn)放的特點(diǎn)（1）直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大電路和電流源電路。（2）用復(fù)雜電路實(shí)現(xiàn)高性能的放大電路，因?yàn)殡娐返膹?fù)雜化并不帶來(lái)工藝的復(fù)雜性。（3）用有源元件替代無(wú)源元件，如用晶體管取代難于制作的大電阻。（4）采用復(fù)合管。

集成運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放，是一個(gè)高性能的直接耦合多級(jí)放大電路。因首先用于信號(hào)的運(yùn)算，故而得名。4.集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路學(xué)習(xí)要點(diǎn)（1）電路結(jié)構(gòu)。（2）電路作用（運(yùn)算、比較,對(duì)它們進(jìn)一步理解？)。（3）電路分析計(jì)算（基于電壓關(guān)系：公式或波形）（4）記結(jié)論（公式）、用結(jié)論。5.1集成運(yùn)算放大器的線性運(yùn)用一、比例運(yùn)算二、加法與減法運(yùn)算三、積分與微分運(yùn)算項(xiàng)目5集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用四、測(cè)量放大電路比例運(yùn)算實(shí)為放大電路（優(yōu)于項(xiàng)目3中分離元件的放大電路）集成運(yùn)放閉環(huán)工作方式負(fù)反饋閉環(huán)(線性區(qū))

正反饋閉環(huán)

(非線性區(qū))基本運(yùn)算電路

（基于虛短、虛斷）微分運(yùn)算電路（不要求）

加法運(yùn)算電路(同相、反相)比例運(yùn)算電路

(同相、反相)積分運(yùn)算電路（不要求）

減法運(yùn)算電路

加減運(yùn)算可演變?yōu)槌恕⒊蛇\(yùn)算放大器是模擬儀表、模擬計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)一、比例運(yùn)算（實(shí)為放大）1.反相比例運(yùn)算A∞▽++_RfR1R2uIuOu+u-i-i+iFi1+--

反饋電阻

（1）電路結(jié)構(gòu)（2）反饋分析：電壓并聯(lián)負(fù)反饋。R2為平衡電阻1.反相比例運(yùn)算（實(shí)為反相放大）（3）

電路關(guān)系分析A∞▽++_RfR1R2uIuOu+u-i-i+iFi1+--

直流平衡電阻

反饋電阻

根據(jù)輸入端“虛斷”的特點(diǎn)

根據(jù)輸入端“虛短”因此根據(jù)輸入端“虛斷”

整理得

1.反相比例運(yùn)算A∞▽++_RfR1R2uIuOu+u-i-i+iFi1+--

反饋電阻

（4）結(jié)論：反相比例運(yùn)算,即倒相放大。

反相比例運(yùn)算:u0=-AufuI如Rf=R1,反相器2.同相比例運(yùn)算RfiF+--

反饋電阻

（1）電路結(jié)構(gòu)：A∞▽++_R1R2uIuOu+u-i-i+i1（2）反饋分析：電流串聯(lián)負(fù)反饋（3）

電壓關(guān)系分析RfiF+--

反饋電阻

根據(jù)輸入端“虛斷”的特點(diǎn)

因此A∞▽++_R1R2uIuOu+u-i-i+i1（4）特例：電壓跟隨器（類似于射極跟隨器）

若去掉R1視為斷路電壓跟隨器

uORfA∞▽++_R2=RfuIu+u-二、加法與減法運(yùn)算（有實(shí)用意義？）1.加法運(yùn)算(即對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行求和

)（1）反相加法運(yùn)算A∞▽++_RfR2R3uI1uOu-i2iFi1R1uI2根據(jù)“虛斷”

可知根據(jù)“虛地”可得因此

求得輸出電壓若

(分為反相加法算和同相加法兩種)后續(xù)電路側(cè)重于運(yùn)算關(guān)系分析（2）同相加法運(yùn)算（了解）根據(jù)“虛斷”

求得u+iFi1uORfR3R4uI1uI2A∞▽++_R1R2u+u-輸出電壓uo為R3R4uI1uI2R2u+2.減法運(yùn)算（基于疊加及引用結(jié)論），了解A∞▽++_RfR1/Rf/uI1uOR1uI2(1)uI1單獨(dú)作用，uI2＝0時(shí)，電路相當(dāng)于一個(gè)反相比例運(yùn)算電路，可得uI1產(chǎn)生的輸出電壓uo1為：(2)uI2單獨(dú)作用，uI1＝0時(shí)，電路變?yōu)橐煌啾壤\(yùn)算電路，可求得uI2產(chǎn)生的輸出電壓uo2為：總輸出電壓uo為【例】寫出下圖電路所示的二級(jí)運(yùn)算電路的輸入、輸出關(guān)系。uO1R2uI1A1∞▽++_R1uOR1uI2A2∞▽++_R2解：運(yùn)放A1組成同相比例運(yùn)算電路，故A2組成減法運(yùn)算電路，

所以輸出電壓uo為

綜合示例三、積分與微分運(yùn)算（了解，為PID控制奠定基礎(chǔ)）1.積分運(yùn)算A∞▽++_R1R2uIuOiFi1Cf根據(jù)運(yùn)放反相端“虛地”

輸出電壓uo

為0uItuO0t方波三角波積分電路常用以實(shí)現(xiàn)波形變換。2.微分運(yùn)算根據(jù)運(yùn)放反相端“虛地”

輸出電壓uo

為0uItuO0t方波尖脈沖微分電路也常用以實(shí)現(xiàn)波形變換。A∞▽++_RfR2uIuOiFi1C1線性應(yīng)用電路分析計(jì)算要點(diǎn)（思路）-重點(diǎn)1、電路圖上標(biāo)注電流、電壓（電位）2、根據(jù)虛短、虛斷，得出有關(guān)電流、電壓（電位）表達(dá)式。3、基于歐姆等定律列電流、電壓（電位）關(guān)系式。4、整理，得輸出電壓與輸入電壓關(guān)系比例運(yùn)算電路必考-重點(diǎn)【例】基本積分電路如圖所示，輸入信號(hào)uI為一對(duì)稱方波。運(yùn)放最大輸出電壓為±5V，當(dāng)t=0時(shí)電容電壓為零，試畫出理想情況下的輸出電壓波形。解：

反相輸入端為“虛地”

R210KA∞▽++_R110kuIuOCf10nF_++_0uIt/ms0.1

0.3

0.5

0.7

0uOt/ms0.1

0.3

0.5

0.7

+5

-5

+5

-5

輸入波形輸出波形四、測(cè)量放大電路-拓展檢測(cè)技術(shù)測(cè)量放大電路的特點(diǎn)：是采用有差動(dòng)放大電路的兩個(gè)運(yùn)放放大器又構(gòu)成差動(dòng)放大電路，具有雙重差動(dòng)放大器的功能，使電路抑制溫漂的能力更強(qiáng)，提高了測(cè)量?jī)x器的靈敏度。濾波器的功能就是允許某一部分頻率的信號(hào)順利的通過，而另外一部分頻率的信號(hào)則受到較大的抑制，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)選頻電路。利用運(yùn)算放大器構(gòu)成：有源低通、有源高通、有源帶通、有源帶阻濾波器（有別于RC無(wú)源）。五、濾波器應(yīng)用-了解1、精密半波整流電路2、精密全波整流電路六、精密整流電路應(yīng)用-了解一、電壓比較器（1）定義：電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比較的電路。1.概況

（2）特性：電壓比較器的基本功能是對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果輸出高電平或低電平。電壓比較器為開環(huán)工作狀態(tài)，工作于非線性段。閉環(huán)-正反饋。5.2集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用（3）實(shí)際應(yīng)用：用于控制、報(bào)警等。1.單值電壓比較器（單門限電壓）

（1）定義：輸入電壓與某個(gè)固定電壓進(jìn)行比較。（2）電路原理圖A∞▽++_uOuIu-u+uid+_UREF=2v電壓傳輸特性0

+UOM

-UOM

uOuI

UREF

UREF稱為門限電壓，又稱閾值電壓。若UREF

=0稱為過零比較器。5.2集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用（3）電路分析（4）零值電壓比較2.遲滯電壓比較器-（提高抗干擾，2個(gè)門限電壓，了解）R2A∞▽++_R1uIuOUREFR3R±UZuO0uIUOHUOLUT+UT-2）電路結(jié)構(gòu)

uI從反相端輸入，故稱為反相遲滯電壓比較器（1）反相遲滯電壓比較器閉環(huán)-正反饋3）反饋分析：正反饋1）引入必要性2.遲滯電壓比較器-（提高抗干擾，2個(gè)門限電壓，了解）uO0uIUOHUOLUT+UT-當(dāng)uI足夠小時(shí)，比較器輸出高電平UOH=+UZ

當(dāng)uI>UT+時(shí)，比較器輸出低電平UOL=-UZ門限寬度（或回差電壓）4）電路分析（1）反相遲滯電壓比較器閉環(huán)-正反饋（2）同相遲滯電壓比較器R2A∞▽++_R1uIuOUREFR3R±UZuO0uIUOHUOLUT+UT-當(dāng)uI足夠小時(shí)，比較器輸出低電平UOL=-UZ

當(dāng)uI>UT+時(shí)，比較器輸出高電平UOH=+UZ門限寬度（或回差電壓）uI從同相端輸入，故稱為同相遲滯電壓比較器二、集成運(yùn)算的非線性應(yīng)用示例-拓展1、過壓檢測(cè)電路2、LM339制作雙限比較器（窗口比較器）3、溫度雙位控制過壓檢測(cè)電路LM339制作雙限比較器熱敏電阻與電壓比較器控制電飯鍋工作3、方波產(chǎn)生電路（1）電路結(jié)構(gòu)與工作原理∞A_++CR1R2R3Rf當(dāng)uC＞UT+時(shí)，uo便由高電平+UZ躍變?yōu)榈碗娖経OL＝－UZ。當(dāng)uC＜UT-時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，uo又變?yōu)楦唠娖?U