集成运算放大器的应用.pptx

1电压比较器(非线性应用)。集成运放的输入级 差分放大电路。集成运放的性能指标和理想运算放大器。放大电路中的负反馈。集成运放在信号运算方面的应用(线性应用)。RC桥式正弦波振荡器。本章主要内容差分放大电路抑制零点漂移效果好。用于多级放大器的输入级。差分放差分放大电路大电路u1uo两个输入端两个输入端u2第1页/共92页28-1 集成运放的输入级差分放大电路输入级 零点飘移小、输入电阻ri高。差分放大电路。中间级 电压放大倍数高 共射极放大电路。输出级 输出功率大、ro小、带负载能力强。偏置电路 为上述电路提供偏流，设置合适的静态工作点。输入ui输出uo输入级中间级输出级偏置电路信号源信号源负载负载集成运放的组成框图互补对称功放电路。第2页/共92页3uot0直接耦合直接耦合放大电路放大电路ui=0uo-+零点漂移零点漂移温度变化温度变化晶体管参数变化晶体管参数变化工作点偏移工作点偏移虚假信号。虚假信号。Au越大 零点漂移影响越严重。第一级 放大器产生的 零点漂移影响最严重。抑制零点漂移首先从第一级 放大电路(输入级)着手。第3页/共92页4RCIC1IE1REIE2IC2V1V2UEEUCCui2-+ui1+-RCRBRB+-uo一.基本差分放大电路的组成和抑制零点漂移的原理（一）基本差分放大电路的组成电路的左、右两部分对称。双电源供电。双端输入、双端输出。第4页/共92页5UEE为V1、V2提供偏流，建立合适的静态工作点。UEE正极地V1、V2基极输入端RB发射结 REUEE负极。RCIC1IE1REIE2IC2V1V2UEEUCCui2-+ui1+-RCRBRB+-uo静态 ui=0。第5页/共92页6UREIC1IE1IREIE2IC2+-（二）抑制零点漂移的原理1.电路的对称性V1、V2放大电路静态工作点相同 IC1=IC2 VC1=VC2 输出 uo=VC1-VC2=0当温度变化时，IC1、IC2和VC1、VC2 相同变化，且变化量相等。保持 uo=VC1-VC2=0。uo-+RCRCREV1V2UEEUCCui2-+ui1+-RBRB第6页/共92页7IC1 VC1例如:TIC2 VC2二者变化量相等。保持 uo=VC1-VC2=0由于电路的对称性,采用双端输出方式,使每一个管子存在的零漂电压在输出端相互抵消。调零电位器 图8-1-3调零电位器 RP调零操作第7页/共92页82.射极公共电阻RE的负反馈作用 抑制每一个管子的零漂抑制每一个管子的零漂,在各种输入、输出情况下都起作在各种输入、输出情况下都起作用。用。RE阻值大些阻值大些,抑制零漂效果更好。抑制零漂效果更好。TIC1IC2IREUREVEIC1UBE1IC2UBE2-IC2UEE+UCCRCRCIC1IREV1V2ui2-+ui1+-RBRB+uoIE1REIE2+URE第8页/共92页9二二.差模输入、共模输入和共模抑制比差模输入、共模输入和共模抑制比+-ui1+-ui2(一)差模输入信号与差模电压放大倍数RR+-ui-UEE+UCCRCRBREV1V2RBuo+-RCvc1vc2差模信号 V1、V2基极分别加入大小相等、极性相反的电信号。晶体管V1、V2加入差模信号（双端输入）。ui1=-ui2=（12）ui相对于接地点第9页/共92页10差模电压放大倍数:衡量放大有用信号能力的技术指标。在差模信号作用下，V1、V1的集电极电位vc1、vc1向相反方向变化。+-ui1+-ui2RR+-ui-UEE+UCCRCRBREV1V2RBuo+-RCvc1vc2uo=vC1-vC2=2vC1 =2uo1 差分放大电路的输出差分放大电路的输出是每管输出的2倍。V2的输出 uo2=vC2=-vC1V1的输出 uo1=vC1第10页/共92页11差模电压放大倍数差分放大电路在差模信号作用下，充分利用两个晶体管的放大作用，有较高的差模电压放大倍数。（二）共模输入信号和共模电压放大倍数共模信号 两个极性相同、大小相等的电信号。共模电压放大倍数:衡量电路对称程度,抑制零漂效果的技术指标。零点漂移就相当于V1、V1加入共模信号所产生的效果。如果差分放大电路完全对称，在共模信号作用下，双端输出电压为零。这时，差分放大电路对共模信号无放大作用。第11页/共92页12共模电压放大倍数AC衡量差分放大电路对称程度，对称程度越好，共模电压放大倍数AC越小，抑制零漂效果越好。理想情况下AC=0。（三）共模抑制比共模抑制比越大越好，通常可达 。综合表示差分放大电路放大差模信号能力和抑制零点漂移能力的技术指标。共模抑制比第12页/共92页13相当于120140db理想情况下，KCMR用分贝（db）表示第13页/共92页14(一)双端输入、双端输出优点：差模电压放大倍数Ad较高。抑制零漂效果好，KCMR高。缺点：输入端和输出端均不得接地。三.差分放大电路的输入方式和输出方式+-ui1+-ui2RR+-ui-UEE+UCCRCRBREV1V2RBuo+-RCvc1vc2第14页/共92页15(二)双端输入、单端输出差模电压放大倍数Ad是双端输出的一半(uo1、uo2)。抑制零漂效果较好。输出端可以有接地点。RR+-ui1+-ui2+-ui-UEE+UCCRCRBREV1RBuo1+-RC-+uo2V2特点第15页/共92页16+-ui-UEE+UCCRCRBREV1RBuo+RC-V2(三)单端输入、双端输出单端输入依靠RE的耦合（RE阻值足够大），可形成差模信号分别加入V1、V2的基极。故单端输入效果与双端输入相同。特点：同双端输入、双端输出方式。但允许输入端有一端接地。第16页/共92页17RB-UEE+UCCRCRE+-+-uo1uiV1RBRCV2+-(四)单端输入、单端输出特点：同双端输入、单端输出方式。允许输入端和输出端均有一端接地。第17页/共92页188-28-2 集成运放的性能指标和理想运算放大器集成运放的性能指标和理想运算放大器集成运放典型产品举例 CF741A741OA1OA2IN-IN+1V+V-OUT8541 调零端2 反相输入端3 同相输入端4 电源端(-VEE)5 调零端6 输出端7 电源端(+VCC)8 空脚输出uo正比于两个输入端信号电压之差 差模输入。差模输入。输出uo=Aod(u+-u-)+-+uoAodu-u+同相输入端反相输入端单端输入第18页/共92页19输出uo=Aod(u+-u-)Aod 开环差模电压放大倍数。输出uo正比于两个输入端信号电压之差。+-+uoAodu-u+一.集成运放的主要性能指标(一)开环差模电压放大倍数Aod越大,运放的运算精度越高。第19页/共92页20(二)差模输入电阻ridrid越大，取用的信号电流越小。rod越小，运放带负载能力越强。(三)输出电阻rod(四)共模抑制比KCMRKCMR越大越好。+-+uoAodu-u+ridrod互补对称功放(射极输出器)。表明其Aod大、抑制零点漂移效果好。第20页/共92页21uoui0线性区二二.理想运算放大器理想运算放大器（一）理想运放的主要性能指标开环差模电压放大倍数Aod差模输入电阻rid共模抑制比KCMR输出电阻rod=0uo+-u+u-+（二）理想运放的电压传输特性uo=f(ui)=f(u+-u-)1.线性工作区输出电压uo与输入电压ui之间存在线性正比关系。第21页/共92页22+Uo（sat）-Uo（sat）uiuo0uo=Aodui=Aod(u+-u-)线性区直线的倾斜程度取决于Aod,Aod越大,直线越陡直，线性区越狭窄。理想运放线性区直线与纵轴重合(Aod)。-Uo（sat）+Uo(sat）uoui0线性区第22页/共92页23（1）虚短uo=Aodui=Aod(u+-u-)输出uo是一个有限值,而理想运放Aoduo+-u+u-+虚短虚短(路路)理想运放在线性区工作有两个重要特点第23页/共92页24（2）虚断理想运放 ridi+i-0-+-uiuo+ridi-i+同相输入端和反相输入端之间如同断开。虚断虚断(路路)第24页/共92页25 例题8-1运放CF741的正、负电源电压是15V，输出电压的饱和值 Uo（sat）=13V，开环差模电压放大倍数 Aod=。计算其最大差模输入电压 。+-ui-+uou-u+解:运放工作在线性区允许加入的最大差模输入电压运放的线性工作区非常狭窄。同相输入端与反相输入端近似虚短。第25页/共92页262.非线性工作区输出电压正饱和值 +UO(Sat)负饱和值 -UO(Sat)理想运放在非线性区工作的两个重要特点(1)当u+u-,ui0,输出uO=+UO(Sat)。当u+u-,ui0,输出uO=-UO(Sat)。输入u+u-,虚短不再存在。输出电压只有两种数值UO(Sat)。理想运放rid（2）“虚断”仍然存在。i+i-0uoui+Uo（sat）-Uo（sat）0-Uo（sat）+Uo(sat）uoui0非线性区线性区非线性区第26页/共92页278-3 放大电路中的负反馈为确保集成运放工作在线性区必须加入负反馈,以减小其电压放大倍数。由不同元、器件组成的负反馈电路使运放完成不同的运算功能。R1R2+ui+uO+R1R2+ui+uO+Rf信号的正向传送 开环系统+-uf一.反馈的基本概念第27页/共92页28反馈信号可为电压或电流 (xf)。输出信号可为电压或电流 (xo)。开环系统与闭环系统开环系统与闭环系统uO+R2R1+ui+Rf反馈系数F 表示反馈的强弱或深度。+-uf以图示电路为例反馈信号 反馈电压uf输出信号 输出电压uo将放大电路输出信号(电压或电流)的一部分或全部，通过某种电路（反馈电路）反送回输入端，即为反馈。第28页/共92页29正反馈和负反馈若反馈信号与外加输入信号叠加求和后，使净输入信号减小，从而使放大电路的放大倍数减小，称为负反馈。反馈信号与外加输入信号叠加求和后，使净输入信号增强，从而使放大电路的放大倍数增大，称为正反馈。+-uduO+R2R1+ui+Rf+-uf反馈信号与外加输入信号叠加求和后，形成运放的净输入信号。以图示电路为例 反馈电压 uf输入信号 ui净输入信号 ud第29页/共92页30二二.反馈极性的判别反馈极性的判别-瞬时极性法净输入 ud=u+-u-=ui-uf反馈电压uiu+uduo uf ud负反馈负反馈+R1R2ui+uO+Rf-ud+uf瞬时极性法应用举例应用举例第30页/共92页31三三.负反馈的四种组态负反馈的四种组态(一)电压反馈和电流反馈按照反馈电路在输出端对输出对输出信号采样的不同信号采样的不同分为电压反馈和电流反馈。电压反馈 反馈信号与输出电压成正比。R1R2+ui+uO+Rf反馈电压判别方法:将输出端短路,uO=0，反馈信号消失的,即为电压反馈。uO=0 uf=0 电压负反馈。ufuf uo第31页/共92页32+-uf电流反馈uf=ioR判别方法:将RL短路,uO=0，反馈信号仍然存在,即为电流反馈。RLuiR2+u-+-uO R-+-iO+u+反馈信号与输出电流成正比。+RLR2+R+_ufiOu-uO+-u+-_ui第32页/共92页33电流负反馈有稳定输出电流的作用，使放大电路的 输出电阻ro加大。电压负反馈有稳定输出电压的作用，使放大电路的 输出电阻ro减小。电压负反馈和电流负反馈对放大电路性能的影响电压负反馈和电流负反馈对放大电路性能的影响第33页/共92页34（二）串联反馈和并联反馈从输入端看，按照反馈电路在输入端连接方式的不同，使反馈信号与输入信号叠加方式不同，分为串联反馈和并联反馈。反馈电压与输入信号电压串联连接。信号叠加求和方式是电压叠加求和，形成净输入电压。净输入电压 ud=u+-u-=ui-uf 图8-3-4所示电路亦为串联负反馈。串联负反馈串联负反馈R1R2+ui+uO+Rfufud第34页/共92页35iiifid输入信号ui加入反相输入端反馈电路（Rf）接在反相输入端处，对输入信号电路形成一个并联分流支路。+uO-输入信号与反馈信号以电流的方式叠加求和，形成净输入电流。id=ii-if反馈极性判别R2-+ui+-R1Rf输入信号uiiiiduoifid削弱净输入电流负反馈并联负反馈并联负反馈第35页/共92页36串联负反馈增大放大电路的输入电阻ri。并联负反馈减小放大电路的输入电阻ri。负反馈放大电路的四种组态R1R2+ui+uO+Rf电压串联负反馈电流串联负反馈R-+uiR2iOu+u-+-uOuf第36页/共92页37电压并联负反馈电流并联负反馈RuORL-+uiR2iO+-ufR1iiidifiiifidR2-+ui+-R1Rf+uO-四.负反馈对放大电路性能的影响(一)提高了放大倍数的稳定性。(二)减小了波形失真。(三)对放大电路输入电阻和输出电阻的影响。第37页/共92页388-4 集成运放在信号运算方面的应用线性运用 引入深度负反馈一.比例运算电路构成其它线性应用电路的基础。(一)反相输入比例运算电路反相输入。电压并联负反馈。特点:虚地虚断i+0u+0虚短u+=u-0反相输入端虚地虚地u+u-iiifidR2-+ui+-R1Rf+uO-第38页/共92页391.电压放大倍数输入信号电流反馈电路电流据KCLii=if+id id=i-=0上式中ii=if故输出电压 u+iiifidR2-+ui+-R1Rf+uO-u-第39页/共92页40电压放大倍数负号表明uo与ui相位相反-反相输入的特点。完成比例运算，比例系数仅由电阻R1和Rf的阻值确定。2.输入电阻iiifidR2-+ui+-R1Rf+uO-R1阻值较小。3.输出电阻rof较小，带负载能力强-电压负反馈的特点。体现了并联负反馈的特点。第40页/共92页41平衡电阻R2=R1 RfiiifidR2-+ui+-R1Rf+uO-反相器反相器取Rf=R1 Auf=-1uO=-ui电压放大倍数第41页/共92页42例题8-2 反相输入比例运算电路，R1=20k、Rf=200k。计算Auf、rif和平衡电阻R2。电压放大倍数平衡电阻R2=R1 Rf=18.18k输入电阻rif=R1=20kiiifidR2-+ui+-R1Rf+uO-解：第42页/共92页43输入信号 ui=0.5sint V例题:例题8-2所示反相输入比例运算电路输入信号为计算输出电压信号uo。放大交流信号放大交流信号解:tui00.5V0.5Vtui0 5V 5V第43页/共92页44（二）同相输入比例运放电路同相输入。电压串联负反馈。R1R2+ui+uO+Rfu-u+虚断u+ui虚短u-u+ui1.电压放大倍数反相输入端u-u+ui输出电压第44页/共92页45电压放大倍数Auf为正值,表明uo与uI同相。2.输入电阻rif 极高，可达1000M以上。体现了串联负反馈的特点。3.输出电阻由于引入了电压负反馈，输出电阻小，带负载能力强。平衡电阻R2=R1 Rf第45页/共92页46电压跟随器R2+ui+uO+Rf取R1=R2+ui+uO+R1=、Rf=0Auf=1、uo=uI均使电压放大倍数电压放大倍数第46页/共92页47例题8-3 同相输入比例运算电路，R1=100k、Rf=50k，输入信号ui=0.3sint V。计算uo及平衡电阻R2。输出电压R2=R1 Rf=33.33k平衡电阻解：第47页/共92页48从虚短入手 u+=u-根据虚断根据虚断和虚短 例题8-4 运放电路如图示，写出uo与ui的关系式。输出-uo+uiR2R3Rf+-+-u-u+解：第48页/共92页49二.加法运算电路功能 输出电压与多个输入信号之和成正比。R11R12R13R2Rf-+ui1i fi i1uo+-+i i3i i2ui2ui3反相输入加法运算电路虚地u+=u-=0输入电流反馈支路电流虚断 i-=0ii1+ii2+ii3=if第49页/共92页50输出电压若取R11=R12=R13=R1输出电压R2=R11 R12 R13 Rf平衡电阻R11=R12=R13=Rf取输出电压第50页/共92页51例题8-5 反相输入加法运算电路，R11=20k、R12=50k、R13=100k、Rf=100k，ui1=0.1V、ui2=+0.5V、ui3=0.3V。平衡电阻 R2=20 50 100 100=11.11k计算uo和R2。输出电压解：第51页/共92页52 例题8-6 运放电路如图所示，R11=R12=Rf1=51k、R3=Rf2=100k，输入信号ui1=0.4V、ui2=0.6V。计算uO1和uO2。A1R11ui1-+uo1Rf2uo+-+-A2Rf1R12R2R3R4ui2A1和A2的工作情况如同单独运用时一样。解:理想运放 rid=rod=0，前、后极之间互不影响。uo1=-(0.4+0.6)=-1VA1反相输入加法运算电路A2反相比例运算电路 反相器uo=-uo1=-(-1)=1V完成加法运算。第52页/共92页53Rfui1+-R1R2R3+-uo-ui2三三.减法运算电路减法运算电路差分输入方式电压负反馈线性运用 叠加定理-ui1+反相输入端信号ui1单独作用,ui2=0(对应输入端接地)。RfR1R2R3-+-+输出电压第53页/共92页54+ui2RfR1R2R3-+-+同相输入端信号ui2单独作用,ui1=0(对应输入端接地)。同相输入端对地的电压输出电压总输出电压总输出电压第54页/共92页55即输出与输入的差值成正比。若取 R1=R2、R3=Rf可得若取 R1=R2=R3=Rf可得完成减法运算功能。第55页/共92页56例题:差分输入电路。虚断虚短 u-=u+电流ui1+Rf-R1R2R3+-uo-ui2u+iiifu-推导uo的表示式。解:虚断ii=if第56页/共92页57输出电压与前面用叠加定理推导得出的结果一致。与前面用叠加定理推导得出的结果一致。第57页/共92页58四四.积分运算电路积分运算电路电容元件的伏安关系CiCuC+-输入端电流反馈电路电流反相输入方式虚地 u=0电压并联负反馈-+R2iCiiuCuO+-uiR1+-Cf反馈电路 电容Cf第58页/共92页59虚断 ii=iC输出电压uC=-uo因为所以-+R2iCiiuCuO+-uIR1+-Cf积分运算功能。负号表示反相输入特点。第59页/共92页60如果输入uI是直流信号电压 ui=UiuOUi0Ui0UO(sat)-UO(sat)t0非线性运用第60页/共92页610tui1Vt10VuO00.5s 例题8-8 积分运算电路，R1=50k、Cf=1F。电容的初始电压UCO=0。输入信号ui是阶跃电压，波形如图所示。计算需要经过多长时间，输出uo达到10V。解：阶跃电压uit0时，ui=0t 0时，ui=Ui=1V第61页/共92页62 例题8-9 两级运放电路，电容初始电压UCO=0，写出、uO与ui的关系式。CfR2-uO1+R2RfuiR1-uo+-R1A2A1解:A1反相输入比例运算第62页/共92页63A2反相输入积分运算CfR2-uO1+R2RfuiR1-uo+-R1A2A1第63页/共92页64五.微分运算电路微分是积分的逆运算。C+uCRfuouiif+-R2ii-+基本微分运算电路反相输入方式 虚地输入电流且故反馈支路电流第64页/共92页65理想运放 虚断 ii=if C+uCRfuoui+if+-R2ii-+微分运算功能。解:例题8-10 基本微分运算电路，Rf=100k、C=10F，ui波形如图所示。对应画出输出uO的波形。第65页/共92页66210203040ts0uiV分段计算0 t 10s t=100=10s ui=20=2V20100u0V0.2ts0.23040第66页/共92页67210 2030 40ts0uiV20100u0V0.2ts0.23040uo=010 s t 30s30 s t 40s第67页/共92页68微分运算微分运算电路电路正弦波正弦波余弦信号余弦信号波形变换tuo0tui0第68页/共92页69六.运放线性应用举例三量程欧姆表+VRXR1R2R3S1235V+基准电阻 R1=500kR2=5kR3=50被测电阻RX。电压表 满量程10V。工作原理反相输入比例运算电路当S位于位置1,电压表达到满量程10V时结论结论 电压表显示输出电压uo与被测电阻RX成正比欧姆表量程是1M。第69页/共92页70工作原理反相输入比例运算电路当S位于位置2时,欧姆表的量程当S位于位置3时,欧姆表的量程该欧姆表刻度均匀(uo RX),),精度较高。第70页/共92页71u+uuo=+Uo(sat)u+uuo=Uo(sat)虚断 i+=i =08-5 电压比较器+uuo+u+i+i-特点:运放非线性运用-开环运用或加入正反馈。电压比较器的功能 比较两个电压数值的大小。被比较电压被比较电压ui和参考电压和参考电压 UR。通过输出表示ui UR或ui UR。第71页/共92页72一.过零比较器通过运放的输出uo=+Uo(sat)或uo=Uo(sat),自动显示输入信号ui0或ui0。+R1ui+R2uo反相输入过零比较器被比较信号ui经电阻R1加入反相输入端。同相输入端经R2接地。输入信号ui与零电位进行比较,参考电压参考电压 UR=U+=0。过零比较器过零比较器第72页/共92页73工作原理 运放工作在非线性区。输入信号ui参考电压 UR=U+=0时,输出uo=UO(sat)。输入信号ui参考电压 UR=U+=0时,输出uo=+UO(sat)。+-R1uI+R2uo0Uo(sat)uiuoUo（sat）电压传输特性 uo=f(ui)uo=f(u+u)第73页/共92页74UZui0uoUZ+-R1uiRUZVDZR2uo+稳定电压 (UZ+UD)UZUD+UZ+UZ双向稳压管VDZ和限流电阻R。带限幅环节的反相过零比较器VDZ+UZ+双向稳压管VDZ第74页/共92页75同相输入过零比较器+-R1uiRUZVDZR2uo+例题8-11 正弦信号ui=2sintV,分别加入反相和同相过零比较器输入端。已知运放的Uo（sat）=13.5V,双向稳压管的Uz=6V。画出输出电压uo的波形。解：过零比较器的应用。0+UZUZuo当 ui0,uo+UZ ui0,uoUZ ui第75页/共92页76u02V0-662T2T-2tuiV006tt-6uO1V+-R1uiRUZVDZR2uo1+-R1uiRUZVDZR2uO2+自动判别输入信号电压的正负极性(正负半周)。变换波形(正弦波方波)。反相输入同相输入第76页/共92页77二.任意电平电压比较器参考电压UR0。反相输入任意电平电压比较器+-R1uiRUZURVSR2uo+当 uiuR时,输出 uoUZ。当 uiUR时,输出uo+UZ。UZ0+UZuouiURUR0UZ0+UZuouiURUR0第77页/共92页78 例题8-12 两级运放电路，第一级A1的输入信号ui=3sintV，第二级A2的同相输入端加入参考电压UR=1V。运放的Uo（sat）=13V，双向稳压管的UZ=6V。与ui对应画出uo的波形。A2-+URUZRVDZuoui-+A1uO1+解:A1 电压跟随器uo1=ui=3sint V第78页/共92页79uiV3 3t010t6 6uoVA2反相输入任意电平电压跟随器参考电压UR=1V当 uO1UR=1V时，输出 uO6V 。当 uO1UR=1V时，输出uO+6V。A2-+URUZRVDZuoui-+A1uO1+第79页/共92页808-6 RC 桥式正弦波振荡器自激振荡自激振荡波形产生电路不需任何外加输入信号,就能够依靠自身的工作原理,在输出端产生不同形状的周期变化的信号波形。应用测试仪器、通讯技术等。正弦波信号发生器分类正弦波信号发生器。非正弦波信号发生器 方波、矩形波、三角波等。第80页/共92页81一一.产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件基本放大电路-开环放大电路 Au输入正弦信号输出加入反馈网络F反馈电压调节反馈系数F,使实现自激实现自激S+-“1”Ui放大电路Uo“2”Uf反馈网络F第81页/共92页82(1)正反馈 uf与ui同相相位平衡条件(2)要有足够的反馈量 即 Uf=Ui ()幅度平衡条件自激条件AuF=1输出反馈电压放大电路Au+-“1”UiUo“2”Uf反馈网络F第82页/共92页83二.自激振荡的建立与稳定起始扰动信号放大输出输出正反馈正反馈 放大放大稳定波形大到进入特性曲线的非线性区，使信号幅度自动稳定在确定数值上。三.正弦波振荡器的组成放大电路反馈网络正反馈选频网络决定输出正弦信号的频率。放大电路AuUo“2”Uf反馈网络F第83页/共92页84RfR1负反馈电路同相输入比例运放四.RC桥式正弦波振荡器(一)电路组成放大电路集成运放组成-RRCCufRC串并联电路+反馈网络选频网络RC串并联网络负反馈网络同相输入比例运算电路-+-uoui第84页/共92页85RfR1负反馈电路(二)工作原理-+-uo-RRCCufRC串并联电路+关键是RC串并联网络的选频特性(正反馈网络)C-Z2+RZ1RC+-RC串联部分阻抗 Z1RC并联部分阻抗 Z2反馈系数反馈系数第85页/共92页86000f0只要幅度平衡条件幅度平衡条件对于=o的正弦波,为最大值即可满足幅度平衡条件即 Uf=Ui 放大电路Au+-“1”UiUo“2”Uf反馈网络F相位平衡条件相位平衡条件对于=o的正弦波f=0 uf与uo同相第86页/共92页87同相输入比例运放最后满足 幅度平衡条件只要Rf2R1即可满足起振条件振荡频率-RRCCufRC串并联电路+-+-uoRfR1第87页/共92页88RfR1负反馈电路-RRCCufRC串并联电路+-+-uo（三）负反馈网络的稳幅作用 反馈电阻Rf是具有负温度系数的热敏电阻，其阻值随温度升高减小。刚一接通电源,Rf 阻值大,Rf 2R1(F F小),),Au大,容易容易起振。起振。自动稳幅自动稳幅 温度升高,Rf阻值减小,Au减小,Rf=2R1。起振条件 Rf2R1第88页/共92页898-14 RC桥式正弦波振荡电路，R=16k、C=0.01F、Rf=3.3k、R1=1.5k。试判断该电路能否产生自激振荡？如果能，则计算振荡频率fo。-+-uo-RRCCufRC串并联电路+RfR1负反馈电路幅度平衡条件 Au=3Au=1+解：起振条件 Au3现可使 Au3满足起振条件满足起振条件第89页/共92页90振荡频率起振后自动稳幅满足幅度平衡条件 Au=3Au=1+第90页/共92页91本章结束本章结束第91页/共92页92感谢您的观看。第92页/共92页