一些典型的運(yùn)算放大器OP應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)_第1頁
一些典型的運(yùn)算放大器OP應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)_第2頁
一些典型的運(yùn)算放大器OP應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)_第3頁
已閱讀5頁,還剩5頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、一些典型的運(yùn)算放大器OP應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)(精華版)南華大學(xué)黃智偉系列 - 一些典型的運(yùn)算放大器 OP應(yīng)用電路結(jié)構(gòu) ( 精華版 ) 搜集整理了一些典型的運(yùn)算放大器 (OP)應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)如下,供各位參考 : ( 以下內(nèi)容主要摘自“吳運(yùn)昌 . 模擬集成電路原理與應(yīng)用 M. 廣州 : 華南理工大學(xué)出版社,2004.9 ” )1. 波形變換電路波形變換電路屬非線性變換電路,其傳輸函數(shù)隨輸入信號的幅度、頻率或相位而變,使輸出信號波形不同于輸入信號波形。1.1檢波與絕對值電路1.1.1 檢波電路圖 1.1.1 所示為線性檢波電路及其傳輸特性。電路中,把檢波二極管 D,接在反饋支路中, D2接在運(yùn)放 A 輸出端與

2、電路輸出端之間。該電路能克服普通小信號二極管檢波電路失真大,傳輸效率低及輸入的檢波信號需大于起始電壓(約為 0.3V 的固有缺點(diǎn),即使輸入信號遠(yuǎn)小于0.3 V ,也能進(jìn)行線性檢波,因而檢波效率能大大地提高。圖 1.1.1 線性檢波電路及其傳輸特性線性檢波電路的死區(qū)電壓大小不決定于二極管的導(dǎo)通電壓值,而是取決于D2正向壓降 VD的影響程度。1.1.2 絕對值電路絕對值電路又稱為整流電路,其輸出電壓等于輸入信號電壓的絕對值,而與輸入信號電壓的極性無關(guān)。采用絕對值電路能把雙極性輸入信號變成單極性信號。在線性檢波器的基礎(chǔ)上,加一級加法器,讓輸入信號 vi 的另一極性電壓不經(jīng)檢波,而直接送到加法器,與來

3、自檢波器的輸出電壓相加,便構(gòu)成絕對值電路。其原理電路如圖 1.1.2 所示。圖 1.1.2 絕對值電路輸出電壓值等于輸入電壓的絕對值,而且輸出總是負(fù)電壓。若要輸出正的絕對值電壓,只需把圖 1.1.2 所示電路中的二極管 D1、D2 的正負(fù)極性對調(diào)。1.2 限幅電路限幅電路的功能是 : 當(dāng)輸入信號電壓進(jìn)入某一范圍( 限幅區(qū) ) 后,其輸出信號電壓不再跟隨輸入信號電壓變化,或是改變了傳輸特性。1.2.1串聯(lián)限幅電路圖 1.2.1所示為簡單串聯(lián)限幅電路及其傳輸特性。起限幅控制作用的二極管D與運(yùn)放 A 輸入端串聯(lián),參考電壓 (-VR) 作 D 的反偏電壓,以控制限幅器的限幅門限電壓 Vth 。圖 1.

4、2.1串聯(lián)限幅電路及其傳輸特性改變士 VR的數(shù)值和改變 R1 與 R2的比值,均可以改變門限電壓。1.2.2 并聯(lián)限幅電路圖 1.2.2 所示為并聯(lián)限幅電路及其傳輸特性。二極管 D 與運(yùn)放 A 輸入端呈并聯(lián)關(guān)系。圖 1.2.2并聯(lián)限幅電路及其傳輸特性1.2.3穩(wěn)壓管雙向限幅電路圖 1.2.3所示為穩(wěn)壓管構(gòu)成的雙向限幅電路和電路傳輸特性。雙向穩(wěn)壓管(2DW7)與負(fù)反饋電阻 Rf 并聯(lián)。圖 1.2.3穩(wěn)壓管構(gòu)成的雙向限幅電路穩(wěn)壓管雙向限幅器電路簡單,無需調(diào)整; 但限幅特性受穩(wěn)壓管參數(shù)影響大,而且輸出限幅電壓完全取決于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值。因而,這種穩(wěn)壓器只適用于限幅電壓固定,且限幅精度要求不高的電路。1

5、.2.4二極管雙向限幅電路圖 1.2.4所示為電阻分壓二極管雙向限幅電路。圖 1.2.4電阻分壓二極管雙向限幅電路電路傳輸特性如圖1.2.4(b)所示。1.2.5死區(qū)電路死區(qū)電路又稱失靈區(qū)電路。當(dāng)輸入信號vi 進(jìn)入某個(gè)范圍 ( 死區(qū) ) 時(shí),電路輸出電壓為零 ; 當(dāng) vi 脫離此范圍時(shí),電路輸出電壓隨輸入信號變化。死區(qū)電路在計(jì)算機(jī)及產(chǎn)品自動(dòng)檢測設(shè)備中應(yīng)用廣泛。(1) 二極管橋式死區(qū)電路圖 1.2.5 所示為二極管橋式死區(qū)電路。二極管橋路接在負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)中,其導(dǎo)通情況與參考電壓 ?VR, R及輸入電壓 vi 有關(guān)。二極管的導(dǎo)通與截止,將改變負(fù)反饋量而導(dǎo)致傳輸系數(shù)的改變,達(dá)到死區(qū)輸出電壓vo,0 的

6、目的。電路傳輸特性如圖1.2.5(b)所示。圖 1.2.5二極管橋式死區(qū)電路(2) 精密死區(qū)電路圖 1.2.6 所示為精密死區(qū)電路及其傳輸特性。電路中,把帶偏置電壓 (?E) 的兩個(gè)半波檢波 ( 整流 ) 電路 A1、D1、D2 及 A2、D3、D4 組合起來。輸入信號 vi 的正、負(fù)極性電壓分別由正半波檢波電路 A2 和負(fù)半波檢波電路 A1 限幅檢波后,送入反相相加器 A2 相加,獲輸出電壓 vo。圖 1.2.6 精密死區(qū)電路電路的傳輸特性如圖 1.2.6 (b) 所示。2. 函數(shù)發(fā)生器函數(shù)發(fā)生器是一種能使輸出電壓與輸入電壓之間保持某一特定函數(shù)關(guān)系的變換電路。它主要應(yīng)用于工業(yè)測量及自動(dòng)控制系

7、統(tǒng)中,常作傳感器輸入量與輸出電壓間的線性補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),及信號的調(diào)節(jié)、壓縮與擴(kuò)張; 也常用于產(chǎn)生甚低頻波形或作波形變換。集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的函數(shù)發(fā)生器,通常是利用運(yùn)放組件和外接非線性器件( 如二極管、三極管 ) 形成非線性傳輸特性來逼近實(shí)際要求的非線性函數(shù)曲線。2.1運(yùn)放電路的線性閉環(huán)傳輸特性運(yùn)算放大電路的閉環(huán)傳輸特性,主要取決于運(yùn)算放大器外接的反饋網(wǎng)絡(luò)及輸入端網(wǎng)絡(luò),與運(yùn)算放大器本身的關(guān)系不大,因而只要在外電路中接入合適的非線性網(wǎng)絡(luò),便能獲得所需的非線性傳輸特性。其基本型式有兩種。2.1.1非線性元件接在輸入端圖 2.1.1(a) 所示運(yùn)算放大電路中,反相輸入端外接了一個(gè)非線性元件,反饋支路接電阻

8、Rf。圖 2.1.1 產(chǎn)生非線性傳輸特性的基本型式已知輸入端所接非線性元件的電流與電壓之間的關(guān)系為而 Rf 流過的電流 if為故輸出電壓 vo 為可見,輸出電壓是與輸入信號電壓的函數(shù)值成比例。即vo 與 vi 之間具有某確定的函數(shù)關(guān)系。2.1.2非線性元件接在反饋支路圖 2.1.1(b) 所示運(yùn)算放大電路中,反相輸入端接電阻瓦,反饋支路接非線性元件。由圖可知 :故輸出電壓 v。為可見,輸出電壓與輸入信號電壓的反函數(shù)值成比例。根據(jù)上述分析,可以設(shè)想 : 若依輸入信號 vi 的幅度大小,把 vi 分成若干個(gè)區(qū)域,而讓每個(gè)區(qū)域的輸入信號分別經(jīng)過具有特定傳輸特性的有源網(wǎng)絡(luò),然后再把各有源網(wǎng)絡(luò)的輸出信號

9、相加獲總的輸出電壓 vo,則 vo 與 vi 之間便具有某種非線性函數(shù)關(guān)系。這就是電路上實(shí)現(xiàn)用折線來逼近非線性函數(shù)的方法之一。2.2 二極管函數(shù)發(fā)生器2.2.1二極管網(wǎng)絡(luò)接在反相輸入端圖 2.2.1所示為二極管網(wǎng)絡(luò)接在反相輸入端的函數(shù)發(fā)生器及其傳輸特性。圖 2.2.1 二極管網(wǎng)絡(luò)接在反相輸入端的函數(shù)發(fā)生器及其傳輸特性可見,只要合理選取 Rf 及 R1R6各電阻值,便能使輸出電壓 vo 與輸入電壓 vi之間具有設(shè)定的函數(shù)關(guān)系。2.2.2 二極管網(wǎng)絡(luò)接在反饋支路圖 2.2.2所示為二極管網(wǎng)絡(luò)接在反饋支路函數(shù)發(fā)生器及其傳輸特性。圖 2.2.2二極管網(wǎng)絡(luò)接在反饋支路函數(shù)發(fā)生器及其傳輸特性圖中,運(yùn)放 A

10、1、A2、A3 與其相應(yīng)的外接元件構(gòu)成具有不同偏置電壓值的線性檢波器。輸入信號vi 分段經(jīng)三個(gè)檢波器輸出,然后送到反相相加器A4,獲總輸出電壓 vo。如果 VR取正值,則可以作出如圖2.2.2(b)所示的傳輸特性,這一組折線可逼近拋物線3. 電壓一電流變換電路在控制系統(tǒng)及測量設(shè)備中,通常要利用電壓一電流變換電路,進(jìn)行信號的電壓一電流之間的變換。例如,對電流進(jìn)行數(shù)字測量時(shí),首先需將電流變換成電壓,然后再由數(shù)字電壓表進(jìn)行測量,因而需采用電流 , 電壓 (I/V ) 變換電路。又如,在遠(yuǎn)距離監(jiān)控系統(tǒng)中,必須把監(jiān)控電壓信號變換成電流信號進(jìn)行傳輸,以消除傳輸導(dǎo)線阻抗對信號的影響。3.1 電流 , 電壓變

11、換電路3.1.1電流 , 電壓變換原理電路圖 3.1.1所示為電流 , 電壓變換原理電路。圖 3.1.1 電流 , 電壓變換電路設(shè) A 為理想運(yùn)算放大器,則可見,輸出電壓 vo 正比于輸入電流 is ,與負(fù)載 RL無關(guān),實(shí)現(xiàn)了 I/V 變換。圖 3.1.1 所示電路,要求電流源 is 的內(nèi)阻 Rs 必須很大,否則,輸入失調(diào)電壓將被放大 倍,產(chǎn)生很大的誤差。而且,電流 is 須遠(yuǎn)大于運(yùn)放輸入電流 IB 。3.1.2 負(fù)載不接地 V /I 變換電路圖 3.1.2 所示為負(fù)載不接地電壓 , 電流變換原理電路。負(fù)載 RI 接在反饋支路,兼作反饋電阻。圖 3.1.2 V,I變換電路設(shè) A 為理想運(yùn)算放大器,則可見,負(fù)載 RL 的電流大小與輸入電壓 vi 成正比例,而與負(fù)載大小無關(guān),實(shí)現(xiàn) V /I 變換。如果 vi 不變,則 iL 為恒流源。圖 3.1.2 所示電路,最大負(fù)載電流受運(yùn)放最大輸出電流的限制 ; 最小負(fù)載電流又受運(yùn)放輸入電流 IB 的限制而取值不能太小,而且 vo,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論