电子技术第06讲(基本运算电路).ppt

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1、第第6讲讲3.1.1 理想运算放大器的特点理想运算放大器的特点 3.3 集成运算放大器的基本运算电路集成运算放大器的基本运算电路3.3.2 比例运算电路比例运算电路 3.3.3 加法运算电路加法运算电路3.3.4 减法运算电路减法运算电路3.3.5 积分电路与微分电路积分电路与微分电路1理想运放：理想运放：Ao=KCMR=ri =ro=02uo=Ao(u+u)Ao u+u 0u+u“虚短虚短”uo uu+ib-ib+u+=u ib-=ib+=0 ri ib-0 ib+0 “虚断虚断”集成运算放大器的分析方法集成运算放大器的分析方法输出电压变化范围输出电压变化范围:最大最大+UCC-UEE3集成

2、运算放大器的分析方法集成运算放大器的分析方法:放大倍数与负载无关，放大倍数与负载无关，uo uu+ib-ib+RL因为因为ro=0所以所以放大倍数与负放大倍数与负载无关，放大倍载无关，放大倍数可以独立计算。数可以独立计算。ro4运放线运放线性运用性运用信号的放大、运算信号的放大、运算恒压源、恒流源电路恒压源、恒流源电路有源滤波电路有源滤波电路在运放的线性应用中，运放的输出与在运放的线性应用中，运放的输出与输入之间加输入之间加负反馈负反馈，使运放工作于线性状，使运放工作于线性状态。态。53.3.2 3.3.2 比例运算电路比例运算电路(1)反相比例运算放大器反相比例运算放大器_+RFR1RPui

3、uoi1iFib-ib+虚地点虚地点i1=iF+ib-=iF ,ib-=0 ib+=0u+=0 u=u+=0平衡电阻平衡电阻(使输入端使输入端对地的静态电阻相等对地的静态电阻相等):R):RP P=R=R1 1/R/RF FF电压放大倍数电压放大倍数:iF6_+RFR1RPuiuoi1i2ib-ib+例题例题1.R1=10k ,RF=20k ,ui=-1V=-1V。求。求:uo，RP应为多大？应为多大？Au=-（RF/R1）=-20/10=-2uo=Au ui=(-2)(-1)=2VRP=R1/RF=10/20=6.7 k 7反相比例运算放大器反相比例运算放大器输入电阻及反馈方式：输入电阻及反

4、馈方式：ri=R1输入电阻输入电阻(小小):uo_+RFR1RPuii1iFib-ib+反馈电阻反馈电阻反馈方式：反馈方式：电压并联负反馈电压并联负反馈i1=iF+ib-ib-=i1-iF8(2)同相比例运算放大器同相比例运算放大器u-=u+=uiib+=0ib-=0_+RFR1RPuiuoiFi1Au=1+RFR1iF=i1R RP P=R=R1 1/R/RF FF1F1)9_+RFR1RPuiuoiFi1例题例题2.R1=10k ,RF=20k ,ui=-1V=-1V。求。求:uo，RP应为多大？应为多大？uo=Au ui=(3)(-1)=-3VRP=R1/RF=10/20=6.7 k A

5、u=1+=1+20/10=3RFR110电压串联负反馈电压串联负反馈同相比例运算放大器同相比例运算放大器输入电阻及反馈方式：输入电阻及反馈方式：_+RFR1RPuiuo输入电阻输入电阻(高高)反馈方式反馈方式?11_+RFR1RPuiuoAu=1+RFR1当当RF=0时时,Au=1uo=ui(3)电压跟随器电压跟随器此电路是电压串此电路是电压串联负反馈，输入电联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，阻大，输出电阻小，在电路中作用与分在电路中作用与分离元件的射极输出离元件的射极输出器相同，但是电压器相同，但是电压跟随性能好。跟随性能好。12(4)差动放大器差动放大器（减法运算（减法运算)_+R2R1R

6、1ui2uoR2ui1ib+=0ib-=0ui2R2 R1+R2 u+=u-=u+u-=uo R1+ui1 R2 R1+R2 uo R1+ui1 R2 R1+R2 ui2R2 R1+R2=13以上电路的比较归纳：以上电路的比较归纳：1.它们都引入电压负反馈，因此输出电它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小。阻都比较小。2.关于输入电阻关于输入电阻 反相输入的输入电阻小，反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻高。同相输入的输入电阻高。3.以上放大器均可级联以上放大器均可级联,级联时放大倍数级联时放大倍数分别独立计算。分别独立计算。14例题例题3.R1=10k ,R2=20k ,ui 1=-

7、1V=-1V，ui 2=1V=1V。求求:uo uo_+R2R1R1R2ui1_+ui2_+R2R1RPuo=(uo2-uo1)=(20/10)3-(-1)=8VR2R1uo1=ui1=-1Vuo2=ui2(1+R2/R1)=3V15例题例题3.若若ui1=sin t V，ui 2=1V=1V，求，求:uo uo1=ui1=sin t Vuo2=ui2(1+R2/R1)=3Vuo=(uo2-uo1)=(20/10)(3-sin t)=6-2 sin t VR2R116(5)反相加法运算：反相加法运算：_+RFR1R2ui2uoRPui1i1i2iF虚地虚地uo=-(ui1 R1 RF +ui2

8、 R2 RF )若若R1=R2=R,uo=-(ui1 R RF +ui2 )取取RP=R1/R2/RFuo_+RFR1RPuiib+=0ib-=0,i1+i2=iFui1 R1 =ui2 R2 +-uo RF 17(6)同相加法运算：同相加法运算：Au=RFRf1+uo=Au u+=()(+)RFRf1+R2 R1+R2 ui1R1 R1+R2 ui2取取R1/R2=RF/Rf当当R1=R2 时时,uo=()(ui1+ui2)RFRf1+12RfRF+u i1uoR1R2ui2-u+_+RFRfRPuiuoi1+i2=i+=018(7)微分运算：微分运算：u-=u+=0u i+uoRR2i1i

9、FCib-=019tui0tuo0例：例：,求求uo。u i+uoRR2i1iFC9020(8)反相积分运算反相积分运算i1iFu i-+RRPCuoucuc=-uoib+=0ib-=0,iF=Cducdt-CduodtuiR=u-=u+=021反相积分器：反相积分器：如果如果u i=直流电压直流电压U,输出将反相积分，输出将反相积分，经过一定的时间后输出饱和。经过一定的时间后输出饱和。tui0Utuo0-UomTM积分时限积分时限=t URC设设Uom=15V,U=+3V,R=10k ,C=1,C=1 F F=0.05秒秒22应用举例：输入方波，输出是三角波。应用举例：输入方波，输出是三角波。tui0tuo023运算电路要求运算电路要求1.熟记前熟记前8种基本运算电路的电路图及放大倍种基本运算电路的电路图及放大倍数公式。数公式。2.以上基本运算电路级联后输出的计算。以上基本运算电路级联后输出的计算。3.会用会用 ib-=0,ib+=0,u+=u-分析给定运算电分析给定运算电路的路的 放大倍数。放大倍数。24