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1、第6章 模拟集成放大器的线性应用,运算放大器是由直接耦合多级放大电路集成制造的高增益放大器，它是模拟集成电路最重要的品种，广泛应用于各种电子电路之中。,6.1 比例运算电路大器6.2 有源滤波电路6.3 集成高速带宽放大电路,6.1.1 比例运算电路6.1.2 加减法运算电路6.1.3 积分和微分运算电路,返回,6.1 比例运算电路大器,一、反相比例运算电路,*反相比例运算电路,平衡电阻 R2=R1|Rf,根据虚断I+0,故u+0,I-0,Ii If,根据线性分析依据，有u+u-0,uo If Rf=ui Rf/R1,电压增益 Auf=uo/ui=Rf/R1,特例：反相器 令R1=Rf uo=
2、-ui,说明,+,-,-,平衡电阻的选取R2=R1|Rf（可提高共模抑制比）,判断Rf所引的反馈类型和极性,电压增益Auf=uo/ui=1+(Rf/R1),*同相比例运算电路,平衡电阻 R2=R1|Rf,ui=u+,i+=0,u-u+=ui,uo=-if Rf+ui,if-i1=(ui/R1),uo(ui/R1)Rf+ui,平衡电阻的取值：R2=R1|Rf特例：电压跟随器uo=ui,RF=0,说明,R1=,+,+,+,判断Rf所引的反馈类型和极性,有分压电阻的同相比例运算电路,6.1.2 加减运算电路,一、求和运算电路二、加减运算电路,1 反相加法电路,利用叠加原理：设ui1单独作用时，输出为
3、uo1;ui2单独作用时，输出为uo2;由叠加原理有：uo=uo1+uo2,平衡电阻 R3=R1|R2|Rf,在反相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了反相输入求和电路，见下图。,一、求和运算电路,2 同相求和电路,在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路，如图所示。,由叠加原理有,若R1=R2,例：写出uo的表达式,减法电路,令R1=R2，Rf=R,加减运算电路,6.1.3 积分和微分运算电路,二、积分运算电路,一、微分运算电路,返回,一、微分运算电路,对电容，有：,返回,二、积分运算电路,对电容，有：,例：电路如图，已知输入信号的波形如图，画出输出
4、信号的波形，设uo(0),当t=01s时,ui=1V,当t=12s时,ui=-1V,概述6.3.1 有源低通滤波电路6.3.2 有源高通滤波电路6.3.3 有源带通滤波电路6.3.4 带阻滤波电路,6.2 有源滤波电路,滤波器的分类滤波器的用途,1概述,有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。通常有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）它们的幅度频率特性曲线如图所示。,滤 波 器 的 分 类,滤波器也可以由无源的电抗性元件或晶体构成，称为无源滤波器或晶体滤波器。,滤波器的用
5、途,滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。滤波过程如图所示。滤波过程,一、有源低通滤波电路,无源低通滤波器,令,当=0则,当 0则,当0则,有源低通滤波器,当=0 则,当 0 则,当0 则,通带电压增益,简单二阶低通有源滤波器,为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RC低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。它比一阶低通滤波器的滤波效果更好。,上限频率（特征频率）,品质因素 Q,通带增益Auf：通带增益是指滤波器在通频带内的电压放大倍数，,通带截止频率fn：其定义与放大电路的上限截止频率相同,例6.3.1 下图
6、电路中，R=160k，C=0.01F，R1=171k，RF=100k，求该滤波器的截止频率、通带增益及Q值,解：,无源高通滤波器,令,6.3.2 有源高通滤波电路,当=0 则,当 0 则,当0 则,6.3.2 有源高通滤波器,通带电压增益,上限频率（特征频率）,品质因素 Q,6.3.3 有源带通滤波电路,带通滤波器是由低通RC环节和高通RC环节串联而成的。,WHWL,通带电压增益,中心频率,品质因素 Q,通频带,例6.3.2 下图电路中，R=7.96k，C=0.01F，R3=15.92k，R1=24.3k，RF=46.2k，求该滤波器的中心频率、带宽、通带电压增益,通带电压增益,中心频率,品质因素 Q,通频带,6.3.4 带阻滤波电路,带阻滤波器是由低通RC环节和高通RC环节并联而成的。,WHWL,6.5 集成高速宽带放大器,A733集成高速宽带放大器,第6章 结束,
