运放应用

nullnull电子技术 第五章 运算放大器的应用模拟电路部分null§5.1 运放的线性应用 5.1.1 运放工作在线性区时的特点 5.1.2 运放的线性应用 §5.2 运放的非线性应用 5.2.1 运放工作在非线性区时的特点 5.2.2 运放的非线性应用第五章 运放的应用nullAo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。例：若UOM=12V，Ao=106， 则|ui|<12V时，运放 处于线性区。线性放大区§5.1.1 运放工作在线性区时的特点§5.1 运放的线性应用null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 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 时常将其理想化，称其所谓的理想运放。放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。运放工作在线性区的特点一、在分析信号运算电路时对运放的处理null二、分析运放组成的线性电路的出发点null一、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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ：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，与输入电压和反馈系数有关。5.1.2 运放的线性应用nulli1= i21. 放大倍数虚短路虚开路（一）反相比例运算电路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。虚开路null2. 电路的输入电阻ri=R1RP =R1 // R2uo为保证一定的输入电阻，当放大倍数大时，需增大R2，而大电阻的精度差，因此，在放大倍数较大时，该电路结构不再适用。null4. 共模电压输入电阻小、共模电压为 0 以及“虚地”是反相输入的特点。3. 反馈方式电压并联负反馈输出电阻很小！null反相比例电路的特点：1. 共模输入电压为0，因此对运放的共模抑制比要求低。2. 由于电压负反馈的作用，输出电阻小，可认为是0，因此带负载能力强。3. 由于并联负反馈的作用，输入电阻小，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 。null例：求Au =?i1= i2虚短路虚开路虚开路null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。null（二）同相比例运算电路u-= u+= ui反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。虚短路虚开路结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。虚开路null同相比例电路的特点：3. 共模输入电压为ui，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，可认为是0，因此带负载能力强。2. 由于串联负反馈的作用，输入电阻大。null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器相同，但是电压跟随性能好。（三）电压跟随器结构特点：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。null二、 加减运算电路作用：将若干个输入信号之和或之差按比例放大。类型：同相求和和反相求和。方法：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，与输入电压和反馈系数有关。null（一）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。null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。null（二）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。null此电路如果以 u+ 为输入 ，则输出为：u+ 与 ui1 和 ui2 的关系如何？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。流入运放输入端的电流为0（虚开路）null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： 1. 虚开路：流入同相端的电流为0。 2. 节点电位法求u+。null例1：单运放的加减运算电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。加减、比例运算电路的分析举例null虚短路虚开路虚开路null解出：单运放的加减运算电路的特例：差动放大器null例2：双运放的加减运算电路null例3：三运放电路null虚短路：虚开路：null三运放电路是差动放大器，放大倍数可变。 由于输入均在同相端，此电路的输入电阻高。null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nullRt=f (T°C)null1. 它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小 。2. 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。3. 同相输入的共模电压高，反相输入的共模电压小。比例运算电路与加减运算电路小结null三、微分运算电路与积分运算电路u–= u+= 0（一）微分运算null输入方波，输出是三角波。（二）积分运算nullU积分时限应用举例2：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饱和。null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：1. 在电子开关中用于延迟。 2. 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。 4. 移相。null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。 3. 会用 “虚开路(ii=0)”和“虚短路(u+=u–) ”分析给定运算电路的 放大倍数。null非线性应用：是指由运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系 uo=f( ui ) 是非线性函数。由运放组成的非线性电路有以下三种情况：1. 电路中的运放处于非线性状态。比如：运放开环应用运放电路中有正反馈，运放处于非线性状态。§5.2 运放的非线性应用null2. 电路中的运放处于线性状态，但外围电路有非线性元件（二极管、三极管、稳压管等）。ui>0时：ui<0时：null3. 另一种情况，电路中的运放处于非线性状态，外围电路也有非线性元件（二极管、三极管）。由于处于线性与非线性状态的运放的分析方法不同，所以分析电路前，首先确定运放是否工作在线性区。确定运放工作区的方法：判断电路中有无负反馈。若有负反馈，则运放工作在线性区； 若无负反馈，或有正反馈，则运放工作在非线性区。处于非线性状态运放的特点：1. 虚短路不成立。 2. 输入电阻仍可以认为很大。 3. 输出电阻仍可以认为是0。null运放处于线性状态，但外围电路有非线性元件——稳压二极管。R：限流电阻。一般取100 。DZ双向稳压管一、限幅器5.2.2 运放的非线性应用null另一种形式的限幅器：双向稳压管接于负反馈回路上。null传输特性二、电压比较器特点：运放处于开环状态。当ui > UR时 , uo = +Uom 当ui < UR时 , uo = -Uom （一）若ui从同相端输入二、电压比较器nullUR当ui < UR时 , uo = +Uom 当ui >UR时 , uo = -Uom （二） 若ui从反相端输入null（三）过零比较器: (UR =0时)null例：利用电压比较器将正弦波变为方波。null电路改进：用稳压管稳定输出电压。null比较器的特点1. 电路简单。2. 当Ao不够大时， 输出边沿不陡。3. 容易引入干扰。三、迟滞比较器（一）下行迟滞比较器分析1. 因为有正反馈，所以输出饱和。2. 当uo正饱和时(uo =+UOM) ：U+3. 当uo负饱和时(uo =–UOM) ：特点：电路中使用正反馈， 运放处于非线性状态。1. 没加参考电压的下行迟滞比较器三、迟滞比较器null分别称UH和UL上下门限电压。称(UH - UL)为回差。当ui 增加到UH时，输出由Uom跳变到-Uom；当ui 减小到UL时，输出由-Uom跳变到Uom 。传输特性：小于回差的干扰不会引起跳转。跳转时，正反馈加速跳转。null例：下行迟滞比较器的输入为正弦波时，画出输出的波形。null2. 加上参考电压后的下行迟滞比较器加上参考电压后的上下限：null下行迟滞比较器两种电路传输特性的比较:nullu+=0 时翻转，可以求出上下门限电压。（二）上行迟滞比较器当u+> u- =0 时, uo= +UOM 当u+< u- =0时, uo= -UOM1. 没加参考电压的上行迟滞比较器nullnull上下门限电压：当uo= +UOM时：当uo= -UOM时：2. 加上参考电压后的上行迟滞比较器null传输特性：