集成运放的应用电路.pptx

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1、1由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的理想运放。一、在分析信号运算电路时对运放的处理+-第1页/共109页2运放工作在线性区时的特点运放工作在线性区时的特点1.理想运放的差模输入电压等于零)uu(Auoo-+-=即2.理想运放的输入电流等于零所以两个输入端均没有电流虚短虚断第2页/共109页3运放工作在非线性区时的特点运放工作在非线性区时的特点uiuo+UOPP-UOPP1.理想运放的输出电压Uo只有两种可能当2.理想运放的输入电流等于零例：若UOPP=

2、12V，Ao=106，则|ui|12 V时，运放 处于线性区。Ao越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。不再有“虚短”的关系第3页/共109页4二、分析运放组成的线性电路的出发点虚短路虚断路放大倍数与负载无关，可以分开分析。信号的放大、运算有源滤波电路运放线运放线性应用性应用+-第4页/共109页5比例运算电路比例运算电路作用：将信号按比例放大。类型：同相比例放大和反相比例放大。方法：方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与

3、输入电压和反馈系数有关。与输入电压和反馈系数有关。7.2 基本运算电路基本运算电路第5页/共109页6为提高精度，一般取为提高精度，一般取1.比例运算电路比例运算电路由由第第4 4章章可可知知，电电路路为为电电压压并并联联负负反馈电路。反馈电路。即电路处于深度负反馈条件下，虚短和虚断成立。即电路处于深度负反馈条件下，虚短和虚断成立。（1 1）反相比例运算电路反相比例运算电路反相比例运算电路反相比例运算电路利用虚短和虚断得利用虚短和虚断得n n 运算放大器输入端无共模信号运算放大器输入端无共模信号n n 运算电路输入电阻较小运算电路输入电阻较小 由由于于运运放放的的增增益益一一般般有有 ，所以所

4、以输出与输入反相输出与输入反相平衡电阻，使输入端对地平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，保证静的静态电阻相等，保证静态时输入级的对称性。态时输入级的对称性。第6页/共109页7共模电压反馈方式电压并联负反馈电压并联负反馈输出电阻很小！输出电阻很小！第7页/共109页8反相比例电路的特点：1.共模输入电压为共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比，因此对运放的共模抑制比要求低。要求低。2.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是是0，因此带负载能力强。，因此带负载能力强。3.由于并联负反馈的作用，输入电阻小，由于并联负反馈的作用，输入电阻小，ri=ui

5、/ii=R1，因此对输入电流有一定的要求。，因此对输入电流有一定的要求。4.在放大倍数较大时，该电路结构不再适用在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。第8页/共109页9例：求Au=?I1I2I4I3Muo_+R2R1RPuiR4R3利用虚断的概念当R3I1因而I4（I2I3）比I1大得多该放大电路，在放大倍数较大时，可避免使用大电阻。但R3的存在，削弱了负反馈。第9页/共109页102.2.同相比例运算电路uN=u_P=ui反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。虚短虚短虚断虚断结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。第10页/共109页11同相比例电路的特点：3.因为因为u-=u+

6、=ui，不存在，不存在“虚地虚地”现象，共模输现象，共模输入电压为入电压为ui，因此对运放的共模抑制比要求高。，因此对运放的共模抑制比要求高。1.由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是是0，因此带负载能力强。，因此带负载能力强。2.由于串联负反馈的作用，输入电阻大。由于串联负反馈的作用，输入电阻大。第11页/共109页12此电路是电压并联负反馈，输入电阻大，输此电路是电压并联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出出电阻小，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。器相同，但是电压跟随性能好。电压跟随器结构特

7、点：输出电压全部引到反相输入端，信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。第12页/共109页13求和运算电路求和运算电路作用：作用：将若干个输入信号之和或之差按比将若干个输入信号之和或之差按比例放大。例放大。类型：同相求和和反相求和。方法：方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。有关。第13页/共109页141.1.反相求和运算实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。R2RfR1vS2vS1iI

8、vON+-Rp第14页/共109页15uo调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。i12ifi11R12_+RfR11ui2RPui1第15页/共109页162.2.同相求和运算实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。-R1RF+ui1uoR21R22ui2第16页/共109页17此电路如果以 u+为输入 ，则输出为：注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影注意：同相求和电路的各输入信号的放大倍数互相影响，不能单独调整。响，不能单独调整。流

9、入运放输入端的电流为流入运放输入端的电流为0（虚开路）虚开路）-R1RF+ui1uoR21R22ui2第17页/共109页18左图也是同相求和运算电路，如何求同相输入端的电位？提示：提示：1.虚开路：流入同相端的虚开路：流入同相端的电流为电流为0。2.节点电位法求节点电位法求u+。-R1RF+ui1R21R22ui2Ruo第18页/共109页19uo解出：减运算电路（差动放大器）_+RfR1R1ui2R2ui1第19页/共109页20差动放大器放大了两个信号的差，但是它的输入电阻不高（=2R1）,这是由于反相输入造成的。Rf_+R1R1ui2R2ui1第20页/共109页21单运放的加减运算电

10、路实际应用时可适当增加或减少输入端的个数，以适应不同的需要。uoR2_+R5R1ui2ui1R4ui4ui3R3R6第21页/共109页22虚短路虚短路虚开路虚开路虚开路虚开路R2_+R5R1ui2ui1R4ui4ui3R3R6第22页/共109页23例：设计一个加减运算电路，RF=240k，使uo=10ui1+8ui2-20ui3解:(1)画电路。系数为负的信号从反相端输入，系数为正的信号从同相端输入。-R3RF+ui1uoR2R1ui2R4ui3第23页/共109页24(2)求各电阻值。uo=10ui1+8ui2-20ui3-R3RF+ui1uoR2R1ui2R4ui3第24页/共109页

11、25优点：元件少，成本低。优点：元件少，成本低。缺点：缺点：要求要求R1/R2/R5=R3/R4/R6。阻值的调整计算不。阻值的调整计算不方便。方便。单运放的加减运算电路改进：改进：采用双运放电路。采用双运放电路。第25页/共109页26双运放的加减运算电路-RF1+ui1uo1R1ui2R2R3-RF2+uoR4ui3R5R6第26页/共109页27例：例：A/D变换器要求其输入电压的幅度为变换器要求其输入电压的幅度为0 +5V，现，现有信号变化范围为有信号变化范围为-5V+5V。试设计一电平抬高。试设计一电平抬高电路，将其变化范围变为电路，将其变化范围变为0+5V。+5V-5V+5V+2.

12、5V电平抬高电路A/D计算机uiuouo=0.5ui+2.5 V第27页/共109页28uo=0.5ui+2.5 V =0.5(ui+5)V_+10k 20k+5V5k ui20k uo1uo_+20k 20k 10k 第28页/共109页29三运放电路uouo2uo1R1R1A3R2R2+A1A2RRRWui1ui2ab+第29页/共109页30虚断：虚断：虚短：虚短：+AARRRWui1ui2ab+第30页/共109页31三运放电路是差三运放电路是差动放大器，放大动放大器，放大倍数可变。倍数可变。由于输入均在同由于输入均在同相端，此电路的相端，此电路的输入电阻高。输入电阻高。R1R1AR2

13、R2+第31页/共109页32例：由三运放放大器组成的温度测量电路。Rt：热敏电阻集成化:仪表放大器uoR1R1R2R2+RRRWE=+5VRRRRtuiA1+A1+A1第32页/共109页33Rt=f(TC)uoR1R1R2R2+RRRWE=+5VRRRRtuiA1+A1+A1第33页/共109页341.它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小较小。2.关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同关于输入电阻：反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻高。相输入的输入电阻高。3.同相输入的共模电压高，反相输入的共模电同相输入的共模电压高，反相输入的共模电压小。

14、压小。比例运算电路与加减运算电路小结第34页/共109页35uit0tuo0输入方波，输出是三角波。积分运算应用举例1 1：积分运算电路积分运算电路i1iFui-+RR2Cuo第35页/共109页36u=u+=0uit0t0uo若输入：则：-=)90sin(coso-=tRCtRCuo微分运算u i+uoRR2i1iFC微分运算电路微分运算电路第36页/共109页37tui0tuo0U-UomTM积分时限积分时限应用举例应用举例2：如果积分器从某一时刻输入一直流电压，如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向积分，经过一定的时间后输出输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。饱和。思考：如

15、果输入是正弦波，输出波形怎样，请思考：如果输入是正弦波，输出波形怎样，请自己计算。运放实验中请自己验证。自己计算。运放实验中请自己验证。第37页/共109页38其他一些运算电路：对数与指数运算电路、乘法与除法运算电路等，由于课时的限制，不作为讲授内容。积分电路的主要用途：积分电路的主要用途：1.在电子开关中用于延迟。在电子开关中用于延迟。2.波形变换。例：将方波变为三角波。波形变换。例：将方波变为三角波。3.A/D转换中，将电压量变为时间量。转换中，将电压量变为时间量。4.移相。移相。第38页/共109页39比例、积分、微分运算电路-PID电路调节电路第39页/共109页40uiuo +-R2

16、CFi1R1PI调节器ifucRF-+A1比例积分运算电路-PI调节器比例微分运算电路-PD调节器uiuo +-R2CFi1R1PD调节器ifucR-+A1C第40页/共109页41运算电路要求1.熟记各种单运放组成的基本运算电路的电路熟记各种单运放组成的基本运算电路的电路图及放大倍数公式。图及放大倍数公式。2.掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。3.会用会用“虚断虚断(ii=0)”和和“虚短虚短(u+=u)”分析给分析给定运算电路的定运算电路的 放大倍数。放大倍数。第41页/共109页421.电压比较器将一个模拟量输入电压与一个参考 电压进行比较，输出

17、只有两种可能的状态：高电平或低电平。2.比较器中的集成运放一般工作在非线性区；处于 开环状态或引入正反馈。3.分类：单限比较器、滞回比较器及窗口比较器。4.比较器是组成非正弦波发生电路的基本单元，在 测量、控制、D/A和A/D转换电路中应用广泛。7.3 非正弦波产生电路电压比较器电压比较器第42页/共109页43一、电压比较器的传输特性1.电压比较器的输出电压与输入端的电压之间函数关系2.阈值电压：UT当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。3.电压传输特性的三要素(1)输出电压的高电平UOH和低电平UOL的数值。(2)阈值电压的数值UT。(3)当uI变化且经过UT时，u

18、O跃变的方向。第43页/共109页44二、理想运放的非线性工作区+UOMuOuP uN NO-UOM集成运放的电压传输特性在电压比较器中，集成运放不是工作在开环状态，就是工作在正反馈。第44页/共109页45一、单限电压比较器一、单限电压比较器1.过零比较器由于理想运放的开环差模增益为无穷大，所以当 uI 0 时，uO=-UOM；过零比较器的传输特性为：uIuO+UOM-UOMOUOM 为集成运放的最大输出电压。阈值电压：当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压。第45页/共109页46利用稳压管限幅的过零比较器(二)电路图传输特性uIuO+UOpp -UOppO+UZ-U

19、Z问题：如将输入信号加在“+”端，传输特性如何？第46页/共109页47问问题题：过过零零比比较较器器如如图图所所示示，输输入入为为正正负负对对称称的的正正弦弦波波时时，输出波形是怎样的？输出波形是怎样的？传输特性uIuO+UOpp -UOppO+UZ-UZ将正弦波变为矩形波第47页/共109页482.单限比较器单限比较器单限比较器有一个门限电平，当输入电压等于此门限电平时，输出端的状态立即发生跳变。当输入电压 uI 变化，使反相输入端的电位为零时，输出端的状态将发生跳变，门限电平为：uIuO+UOM-UOMO+UZ-UZ过零比较器是门限电平为零的单限比较器。R1R2第48页/共109页49存

20、在干扰时单限比较器的存在干扰时单限比较器的 uI、uO 波形波形单限比较器的作用：检测输入的模拟信号是否达到某一给定电平。缺点：抗干扰能力差。解决办法：采用具有滞回 传输特性的比较器。第49页/共109页50电压比较器分析方法小结（1）由限幅电路确定电压比较器的输出高电平UOH和输出低电平UOL。（2）写出up和uN的电位表达式，令up=uN，解得输入电压就是阈值电压UT。（3）u0在uI 过UT时的跃变方向决定于作用于集成运放的哪个输入端。当uI从反向输入端输入时，uIUT,u0=U0L。反之，结论相反。第50页/共109页51例在图所示电路中，UZ=6V，在图中所示电路中，R1=R2=5k

21、，基准电压UREF=2V，稳压管的稳定电压UZ=5V；它们的输入电压均为图（a）所示的三角波。试画出图所示电路的输出电压u01和图所示电路的输出电压u02 解图为过零比较器图为一般单限比较器。图例波形图R1R2第51页/共109页522.滞回比较器一、从反相输入端输入的滞回比较器电路计算阈值电压UT电压传输特性uo从+UZ跃变到-UZ的 阈值电压为+UTuo从-UZ跃变到+UZ的 阈值电压为-UTuI在-UT与+UT之间增加或减小,uO不发生变化第52页/共109页53UREF 为参考电压；uI 为输入电压；输出电压 uO 为+UZ 或-UZ。当 uP=uN N 时，输出电压的状态发生跳变。比

22、较器有两个不同的门限电平，故传输特性呈滞回形状。+UZuIuO-UZOUT-UT+二、加了参考电压的滞回比较器二、加了参考电压的滞回比较器第53页/共109页54若 uO=UZ，当 uI 逐渐减小时，使 uO 由 UZ 跳变为 UZ 所需的门限电平 UT 回差(门限宽度)UT：若 uO=UZ，当 uI 逐渐增大时，使 uO 由+UZ 跳变为-UZ 所需的门限电平 UT+第54页/共109页55例已知输入波形和电压传输特性，分析输出电压的波形。图例波形图 UZ 9V图7.3.4滞回比较器电路uO/Vt0+9-9第55页/共109页563.窗口比较器窗口比较器参考电压 UREF1 UREF2若 u

23、I 低于 UREF2，运放 A1 输出低电平，A2 输出高电平，二极管 VD1 截止，VD2导通，输出电压 uO 为高电平；若 uI 高于 UREF1，运放 A1 输出高电平，A2 输出低电平，二极管 VD2 截止，VD1 导通，输出电压 uO 为高电平；图图 双限比较器双限比较器(a)前面的比较器在输入电压单一方向变化时，输出电压只跃变一次，因而不能检测出输入电压是否在二个电压之间。第56页/共109页57当 uI 高于 UREF2 而低于 UREF1 时，运放 A1、A2 均输出低电平，二极管 VD1、VD2 均截止，输出电压 uO 为低电平；上门限电平 UTH=UREF1；下门限电平 U

24、TL=UREF2。uIuOOUTHUTL综上所述，双限比较器在输入信号 uI UREF1 时，输出为高电平；而当 UREF2 uI UREF1 时，输出为低电平。图图(b)第57页/共109页58补充：集成电压比较器补充：集成电压比较器一、集成电压比较器的主要特点和分类：1.具有较高的开环差模增益；2.具有较快的响应速度；3.具有较高的共模抑制比和允许共模输入电压较高；4.具有较低的失调电压、失调电流及较低的温漂。分类：单、双和四电压比较通用型、高速型、低电压型和高精度型普通、集电极（或漏极）开路输出或互补输出型第58页/共109页59二、集成电压比较器的基本接法1.通用型集成电压比较器AD7

25、90引脚图+12V单电源供电，逻辑电源为5V。5V双电源供电，逻辑电源为5V。115V双电源供电，逻辑电源为5V。第59页/共109页602.集电极开路集成电压比较器LM119金属封装的管脚图反相输入2同相输入2电路为双限比较器，能实现线与功能图由LM119构成的双限比较器及其电压传输特性第60页/共109页61矩形波发生电路矩形波发生电路一、电路组成RC 充放电回路滞回比较器图图 7.3.8滞回比较器：集成运放、R1、R2；充放电回路：R、C；（延迟环节、反馈网络）钳位电路：VDZ、R3。（稳幅环节）动画avi14-1.avi第61页/共109页62二、工作原理设 t=0 时，uC=0，uO

26、=+UZ则tOuCOuOtu+u 当 u =uC=u+时，t1t2则当 u =uC=u+时，输出又一次跳变，uO=+UZ输出跳变，uO=UZ图图 第62页/共109页63三、振荡周期电容的充放电规律：对于放电，解得：结论：改变充放电回路的时间常数及滞回比较器的电阻，即可改变振荡周期。t1t2tOuCOuOtt3图图 7.3.10振荡频率f=1/T第63页/共109页64四、占空比可调的矩形波发生电路图图 7.3.11a使电容的充、放电时间常数不同且可调，即可使矩形波发生器的占空比可调。tOuCuOtOT1T2T充电时间 T1放电时间 T2占空比 D图图 第64页/共109页65三角波发生电路三

27、角波发生电路一、电路组成图采用波形变换的方法得到三角波uO1为方波电路分析uO2为三角波第65页/共109页66二、工作原理当 u+=u =0 时，滞回比较器的输出发生跳变。图图 实用电路左边是同相输入滞回比较器右边为反向积分运算电路图图 7.3.12R3R4传输特性+UT-UT+UZ-UZuOuI第66页/共109页67二、工作原理OuO1tOuOt当 u+=u =0 时，滞回比较器的输出发生跳变。图图 图图 7.3.13R3R4设t=0时，uO1=+UZ u0=0 第67页/共109页68三、输出幅度和振荡周期解得三角波的输出幅度当 u+=u =0 时，uO1 跳变为-UZ，uO 达到最大

28、值 Uom。振荡周期调节电路中的R1、R2、R3阻值和C的容量，可改变振荡频率，调节R1、R2的阻值，可改变三角波的幅值。第68页/共109页69图图 7.3.15a锯齿波发生电路锯齿波发生电路一、电路组成OuO1tOuOtT1T2T二、输出幅度和振荡周期图图 正向积分时间常数远大于反向积分时间常数或者相反。动画avi14-4.avi第69页/共109页70补充：函数发生器函数发生器是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路；当调节外部电路参数时，还可获得占空比可调的矩形波和锯齿波。一、电路结构（ICL8038）1.二个电流源2.二个同相输入单限比较器3.RS触发器4.二个缓冲电路5

29、.三角波变正弦波电路第70页/共109页71当 Q=0，S 断开，C 充电(IS1)至 2/3VCCQ=1当 Q=1，S 闭合，C 放电(IS2 IS1)至 1/3VCCQ=0当 IS2=2IS1，引脚 9 输出方波，引脚 3 输出三角波；当 IS2 2IS1，引脚 9 输出矩形波，引脚 3 输出锯齿波。二、工作原理Q Qn+1n+1=S+RQ=S+RQn n 第71页/共109页72三、性能特点12345678ICL803814131211109正弦波失真度调整正弦波失真度调整正弦波输出三角波输出矩形波输出调频偏置电压输入调频偏置电压输出接电阻 RA接电阻 RB接电容 C+VCC VEE(或

30、地或地)8.3.20ICL8038的引脚图ICL8038可单电源供电，也可双电源供电。第72页/共109页73四、常用接法第73页/共109页74调占空比和正弦波失真调频率调占空比和正弦波失真RW1RP4 RW2+VCC VEERRAICL8038451310 11128RBRP3CC1692图失真度减小和频率可调电路第74页/共109页75滤波电路的分类1.按信号性质分类3.按电路功能分类:低通滤波器；高通滤波器；低通滤波器；高通滤波器；带通滤波器；带阻滤波器带通滤波器；带阻滤波器2.按所用元件分类7.4 7.4 有源滤波器模拟滤波器和数字滤波器模拟滤波器和数字滤波器无源滤波器和有源滤波器无

31、源滤波器和有源滤波器4.按阶数分类:一阶，二阶一阶，二阶 高阶高阶第75页/共109页76传递函数：幅频特性相频特性滤波器传递函数的定义第76页/共109页77低通高通带通带阻四种典型的频率特性第77页/共109页78无源滤波器的缺点（以一阶滤波器为例）传递函数：RCR第78页/共109页791.带负载能力差。2.无放大作用。3.特性不理想，边沿不陡。截止频率处：截止频率处：01 0.707o截止频率此电路的缺点：第79页/共109页80将两级一阶低通滤波器串接？各级互相影响！各级互相影响！RCRCR第80页/共109页81有源滤波器的优点：1.不使用电感元件，体积小重量轻。2.有源滤波电路中

32、可加电压串联负反馈，使输入有源滤波电路中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻低，输入输出之间具有良好电阻高、输出电阻低，输入输出之间具有良好的隔离。只需把几个低阶滤波电路串起来就可的隔离。只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑级间影响。构成高阶滤波电路，无需考虑级间影响。3.除滤波外，还可放大信号，放大倍数容易调节。除滤波外，还可放大信号，放大倍数容易调节。第81页/共109页82有源滤波器的缺点：1.不宜用于高频。不宜用于高频。2.不宜在高电压、大电流情况下使用。不宜在高电压、大电流情况下使用。3.可靠性较差。可靠性较差。4.使用时需外接直流电源。使用时需外接直流电

33、源。第82页/共109页83一、一阶有源低通滤波器传递函数中出现 的一次项，故称为一阶滤波器。RR1RFC+-+第83页/共109页84幅频特性：相频特性：第84页/共109页85有放大作用有放大作用3.运放输出，带负载能力强。幅频特性与一阶幅频特性与一阶无源低通滤波器无源低通滤波器类似类似电路的特点：2.=o 时1.=0 时第85页/共109页86解出：其中：RR1RFC+-+CRP二、二阶有源低通滤波器传递函数中出现 的二次项，故称为二阶滤波器。第86页/共109页8703dB第87页/共109页88R1=时时：AF=1 =o时：RC+-+CRP第88页/共109页89RR1RFC+-+R

34、R1RFC+-+由低阶有源滤波器构成高阶有源滤波器例：两个一阶有源滤波器串接构成二阶有源滤波器。分析分析简单简单第89页/共109页90一阶低通和二阶低通幅频特性曲线的区别：-3dBAF理想低通一阶低通二阶低通阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器。0第90页/共109页91如何组成高通滤波器？将低通滤波器中的R、C 对调，低通滤波器就变成了高通滤波器。RCR1RF+-+低通滤波器低通滤波器R1RF+-+高通滤波器高通滤波器R第91页/共109页92三、一阶有源高通滤波器R1RF+-+高通滤波器高通滤波器R第92页/共109页93幅频特性：0 o第93页/共109页94四、带通滤波电路四、带通

35、滤波电路(BPF)只允许某一段频带内的信号通过，将此频带以外的信号阻断。低通高通fp1fO低通ffp2O高通阻阻fp1fp2fO通图图 第94页/共109页95压控电压源二阶带通滤波电路中心频率通带电压放大倍数图图 7.4.8比例系数fbw=fp1 fp2=f0/Q通频带第95页/共109页96五、带阻滤波器五、带阻滤波器(BEF)在规定的频带内，信号被阻断，在此频带以外的信号能顺利通过。低通高通f2f1fO通阻通fO低通f1f2fO高通图图 第96页/共109页97常用有源带阻滤波电路中心频率通带电压放大倍数图图 7.4.9常用有源带阻滤波电路第97页/共109页98阻带宽度 BW fp2

36、fp1 f0/Q7.4.10带阻滤波器的幅频特性六、全通滤波电路图7.4.11全通滤波电路第98页/共109页99集成运放的其他应用：电压源、电流源与电压、集成运放的其他应用：电压源、电流源与电压、电流、电阻的测量电流、电阻的测量电压源的要求：电压源的要求：输出电阻小。输出电阻小。所以，要有电压负反馈。所以，要有电压负反馈。电路组成：比例放大器。一、电压源_+R2R1RPUoUs反向比例放大器组成的电压源反向比例放大器组成的电压源第99页/共109页100电路特点:1.输出电压的大小调节方便。输出电压的大小调节方便。2.同相比例放大器组成的电压源的输出同相比例放大器组成的电压源的输出大于输入。

37、大于输入。3.反相比例放大器组成的电压源输出可反相比例放大器组成的电压源输出可以小于输入。以小于输入。4.同相比例放大器的输入电阻大，从信同相比例放大器的输入电阻大，从信号源取得的电流小。号源取得的电流小。第100页/共109页101要求：输出电阻大。所以，要有电流负反馈。_+R2R1RPUsRFRLFIL负载悬负载悬地！地！二、电流源I1I2第101页/共109页102R1R1+AR2R2uoUsRLIL负载接地的电流源自己推导自己推导第102页/共109页103指针式万用表的缺点：（1）不能测量微小电压和微小电流；（2）万用表的内阻不是0或，因此引起误差；（3）作交流测量时，表盘刻度是非线

38、性的，影）作交流测量时，表盘刻度是非线性的，影响精度。响精度。三、电压、电流与电阻的测量第103页/共109页104把表头改装成灵敏度较高、输入电阻较大的电压表。_+RFRGF输入电阻大，输入电阻大，相当于电压表相当于电压表的内阻是的内阻是。IG正比于正比于UX若：若：RF=10，表头的满偏表头的满偏电流电流IGmax=100 A，则：满偏电压则：满偏电压 Uxmax=IGmaxRF=1mV1.电压表UxIG虚短路虚短路虚开路虚开路第104页/共109页105此电路的优点：(1)量程由表头的满偏电流量程由表头的满偏电流 IG 和电阻和电阻 RF 决定。决定。RF选用小电阻，能测量较小的电压；选

39、用小电阻，能测量较小的电压；(2)输入电阻高，对被测电路影响小；(3)测量值与表头内阻测量值与表头内阻RG无关，表头的互换性好；无关，表头的互换性好；(4)RF小，可以做得较精密。因此能较准确地测小，可以做得较精密。因此能较准确地测量小电压。量小电压。UX=UF=RF IG第105页/共109页106电压表扩大量程_+RFRGFIG1mV表头表头分压电阻的计算分压电阻的计算取取R1=100kR2=900k,R3=1MR1R2R31mV10mV100mV第106页/共109页107_+RFRGF1mV表头表头100 10 A10 100 A1 1mA表头的满偏电压表头的满偏电压UG=IGRF=1mV2.电流表+RU=UF=IGRF，U =U+=IX RIGIX第107页/共109页108_+RFRGF3.电阻表IGR UsRXUX1mV表头表头第108页/共109页109感谢您的观看。第109页/共109页