基本运算电路-模拟电子技术(第3版)电子教案课件.ppt

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1、5.1基本运算基本运算电路电路 5.1.1 比例运算电路比例运算电路 5.1.2 加减运算电路加减运算电路 5.1.3 微分与积分运算电路微分与积分运算电路 5.1.4 模拟乘法器在运算电路中的应用模拟乘法器在运算电路中的应用第第 5章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路讨论题讨论题5.1.1 比例运算电路比例运算电路一、反相比例运算电路一、反相比例运算电路虚断虚断虚地虚地为使两输入端对地直流电阻相等：为使两输入端对地直流电阻相等：R2=R1/R f特点：特点：1.为深度电压并联负反馈，为深度电压并联负反馈，Auf=Rf /R 12.输入电阻较小输入电阻较小 R if =R1，3

2、.uIC=0，对，对 KCMR 的要求低的要求低up=un=0虚地虚地第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路平衡电阻平衡电阻RifR if8uiR1uoRfiiuninifupR2ip输出电阻近似为输出电阻近似为0二、同相比例运算电路二、同相比例运算电路Auf =1跟随器跟随器当当 R1=，Rf =0 时，时，特点：特点：1.为深度电压为深度电压串联串联负反馈，负反馈，Auf =1+Rf /R12.输入电阻大输入电阻大 R if =；3.，对，对 KCMR 的要求高的要求高uIC=u iup=un=uI第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路输出电

3、阻输出电阻0inupunip5.1.2 加减运算电路加减运算电路一、求和运算电路一、求和运算电路1.反相求和运算电路反相求和运算电路R3=R1/R2/RfiF i1+i2若若 Rf=R1=R2 则则 uO=(uI1+uI2)第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路un R2/R3/R4=R1/Rf若若 R2=R3=R4，则则 uO=uI1+uI2 Rf=2R1*同相求和运算电路同相求和运算电路第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路up法法 1：利用叠加定理：利用叠加定理uI2=0 uI1 使：使：uI1=0 uI2 使：使：一般一般R1=R 1；R

4、f=R fuO=uO1+uO2=Rf/R1(uI2 uI1)法法 2：利用虚短、虚断：利用虚短、虚断uo=Rf/R1(uI2 uI1)减法运算实际是差分电路减法运算实际是差分电路二、减法运算电路二、减法运算电路第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路upun第第 5章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路例例5.1.1 高输入电阻减法运算电路高输入电阻减法运算电路例例 5.1.3 测量放大器测量放大器(仪用放大器仪用放大器)同相输入同相输入同相输入同相输入差分输入差分输入uO1uO2为保证测量精度为保证测量精度需元件对称性好需元件对称性好第第 5 章集成运算放

5、大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路un5.1.3 微分与积分运算电路微分与积分运算电路R2=Rf虚地虚地虚断虚断RfC1=时间常数时间常数微分电路输出电压：微分电路输出电压：一、微分运算电路一、微分运算电路 uItOuOtO第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路例例 5.1.4 利用积分电路将方波变成三角波利用积分电路将方波变成三角波10 k 10 nF 时间常数时间常数 =R1Cf=0.1 ms设设 uC(0)=0=5 VuI/Vt/ms0.10.30.55 5uO/Vt/ms=5 V5 5第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路2、变跨导

6、模拟乘法器的基本工作原理、变跨导模拟乘法器的基本工作原理当当 uY uBE3 时，时，IC3uY/RE要求要求 uY 0 故为故为二象限乘法器二象限乘法器因因 IC3 随随 uY 而变，导致而变，导致V1、V2管的跨导发生变化管的跨导发生变化，故，故称为称为变跨导乘法器变跨导乘法器当当 uY 较小较小 时，时，相乘结果误差较大相乘结果误差较大第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路3 单片集成模拟乘法器单片集成模拟乘法器MC1496 双差分对模拟乘法器双差分对模拟乘法器V1、V2、V5模拟乘法器模拟乘法器V3、V4、V6模拟乘法器模拟乘法器V7 V9、R5电流源电路电流源

7、电路R5、V7、R1电流源基准电流源基准V8、V9 提供提供 0.5 I0RY引入负反馈，扩大引入负反馈，扩大 uY 的线性的线性 动态范围动态范围其中，其中，uX UT(26 mV)增益系数增益系数第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路3 3、平方根运算电路、平方根运算电路(uI 0)*压控增益电路压控增益电路KXYXYuXuouYuO=KuXuY设设 uX=UXQ则则 uO=(KUXQ)uY调节直流电压调节直流电压 UXQ，则调节电路增益则调节电路增益8uIRuORXYKXYuO第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路u+=u-=usio=i1

8、=us/R11.输出电流与负载大小无关输出电流与负载大小无关2.电压源转换成为电流源电压源转换成为电流源特点：特点：例例 1 电压电压电流转换器电流转换器第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路讨论讨论例例 2 开关延迟电路开关延迟电路电子开关电子开关当当 uO 6 V 时时 S 闭合，闭合，tuOO6 V1 msuItO 3 VtusO 3 V第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路例例 3 差分运算电路的设计差分运算电路的设计条件：条件：Rf=10 k 要求：要求：uo=uI1 2uI2R1=5 k R2=2R3R2/R3=R1/Rf=5/10R2=10 k R3=5 k 第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路例例 4 加减运算电路加减运算电路第第 5 章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路