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1、A,1,电 路 与 电 子 学,授课教师：黄昉菀,A,2,下 篇模拟电子技术,第三章 负反馈放大电路,第二章 基本放大电路,第一章 半导体器件,第四章 功率放大电路,第五章 集成运算放大器,第六章 集成直流稳压电源,A,3,第五章 集成运算放大器,集成运算放大器的内部是一个直接耦合多级放大电路。,它包括了输入级、中间级、输出级三个部分, u+: 同相输入端, u- : 反相输入端, 输入信号可以是交流信号也可以 是直流信号（直接耦合）, +VCC 和-VCC 可以忽略不画,A,4,集成运算放大器,理想运放的特点：,2、开环电压放大倍数 Auo,Ui = U+-U-, U+ U-,Uo= +Uo
2、m, U+ U-,Uo= -Uom,Ui 0,Ui 0,1、 rid ro0,=+VCC,=-VCC,现实生活中的集成运放达不到这么高的开环电压放大倍数,A,5,集成运算放大器,集成运放的应用：,1、在线性区的应用,2、在非线性区的应用,A,6,一、集成运放在线性区的应用,运算电路：反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算,问题：如何区分？,反相比例运算电路,同相比例运算电路,加法运算,减法运算,A,7,一、集成运放在线性区的应用,运算电路：反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算,区分方法：看输入信号,A,8,反相比例运算电路,同相比例运算电路,反相加法运算电路,同相加法运算电路
3、,减法运算电路,要求掌握： 1、UO的计算 2、平衡电阻的计算,A,9,反相比例运算电路,当 Rf =R1时， Uo = - Ui,问题：R2=？, 集成运放的输入端是差动放大电路, 要求两个输入端完全对称, R2称为输入平衡电阻,=另一个输入端除源后的等效电阻, R2 = R1/Rf,A,10,同相比例运算电路,当 Rf =0 、 R1=时,Uo = Ui,电压跟随器,A,11,反相加法运算电路,当 Rf =R1 =R2 =R3 时,Uo = -（Ui1 + Ui2 +Ui3 ）,平衡电阻 R4R1/R2/R3/Rf,A,12,同相加法运算电路,RPR1/R2/R3/R4,问题：U+ =?,
4、A,13,同相加法运算电路,RPR1/R2/R3/R4,问题：U+ =?,A,14,减法运算,A,15,集成运放的应用总结：,1、在线性区的应用,要求掌握：1、UO的计算 2、平衡电阻的计算,A,16,9-5,A1:反相加法运算,A2:同相比例运算,A3:减法运算,=4V,= -6V,= -11V,R6/3/4/24,A,17,二、集成运放在非线性区的应用, U+ U-,Uo= +Uom, U+ U-,Uo= -Uom,Ui 0,Ui 0,令 Ui = U+-U-,=+VCC,=-VCC,若在一个输入端输入一个变化电压在另一个输入端输入一个固定电压,可以根据输出值，比较其大小,A,18,二、集
5、成运放在非线性区的应用,电压比较器：过零比较器、任意电压比较器、迟滞电压比较器,U-= 0, ui 0,Uo= +Uom, ui 0,Uo= -Uom,U+= ui,U+ U-,U+ U-,A,19,二、集成运放在非线性区的应用,电压比较器：过零比较器、任意电压比较器、迟滞电压比较器, ui UR,Uo= -Uom, ui UR,Uo= +Uom,U- U+,U- U+,如果希望得到不同的输出值，可以在输出端加上由稳压管构成的限幅电路。,A,20,DZ1,DZ2,限幅电路：一个限流电阻和两个反相 串联的稳压管构成, ui UR, ui UR,U+ U-,U+ U-,Uo= +Uom,Uo= -
6、Uom, 加上限幅电路后，输出电压将固定在 UZ,A,21,二、集成运放在非线性区的应用,电压比较器：过零比较器、任意电压比较器、迟滞电压比较器,缺点：抗干扰能力较差,特点：存在两个门限电压,双门限电压比较器,A,22, R2 和 Rf 是串联关系, 分压公式：, 当Uo= +Uom时,= UTH, 当Uo= -Uom时,= UTL,A,23,假设在t=0时， uo= +Uom，,UR=UTH, ui UTH,U- U+,Uo= -Uom, ui UTL,U- U+,Uo= +Uom,使得相邻两个跳变点之间的回差变大，提高了抗干扰的能力。,A,24,假设在t=0时， uo= -Uom，,UR=
7、UTL, ui UTH,U- U+,Uo= -Uom, ui UTL,U- U+,Uo= +Uom,A,25,假设在t=0时， uo= -Uom,A,26,A,27,2、在非线性区的应用,集成运放的应用总结：,单门限UR,双门限UTH、UTL,要求掌握：1、门限电压的计算 2、已知ui 波形，会画uo 波形 3、电压传输特性曲线的画法,A,28,9-26 画出输出波形, 当ui 3时， u0= -6V, 跳变之后，u0= 6V,A,29,9-27 (b) 画出输出波形,A,uo,_,+,10K,ui,UR, 迟滞电压比较器,10K,100K,1V,ui, 在正反馈状态下, 10K 和100K 是串联关系,UR受uo和1V共同影响,利用叠加原理：,当1V单独作用时：,5V,-5V,A,30,9-27 (b) 画出输出波形,A,uo,_,+,10K,ui,UR, 迟滞电压比较器,10K,100K,1V, 在正反馈状态下, 10K 和100K 是串联关系,UR受uo和1V共同影响,利用叠加原理：,当1V单独作用时：,当uo单独作用时：,ui,5V,-5V,A,31,9-27 (b) 画出输出波形,A,uo,_,+,10K,ui,UR,10K,100K,1V, 当uo= +10V时,= UTH, 当uo= -10V时,= UTL,ui,5V,-5V,
