第8章《電工電子技術(shù)》課件8

1、新編電氣與電子信息類本科規(guī)劃教材電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 樊立萍樊立萍 張國光張國光 宋婀娜宋婀娜 主編主編 肇肇 巍巍 袁艷敏袁艷敏 林曉梅林曉梅 參編參編集成運算放大器概述集成運算放大器概述8.1集成電路簡介集成電路簡介8.1.1集成運算放大器的基本構(gòu)成集成運算放大器的基本構(gòu)成8.1.2集成運算放大器的主要參數(shù)集成運算放大器的主要參數(shù)8.1.3集成運算放大器的電壓傳輸特性集成運算放大器的電壓傳輸特性8.1.4集成運放的理想特性集成運放的理想特性8.1.5集成運算放大電路的應(yīng)用集成運算放大電路的應(yīng)用8.2集成運放構(gòu)成運算電路集成運放構(gòu)成運算電路8.2.1集成運放用于信號處理集成運放用于信號處

2、理8.2.2第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器3. 掌握理解集成運算放大器的應(yīng)用。掌握理解集成運算放大器的應(yīng)用。本章要求本章要求:1. 了解集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)了解集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)和特性和特性2. 熟練掌握理想運算放大電路的分析方法熟練掌握理想運算放大電路的分析方法下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器8.1集成運算放大器概述集成運算放大器概述8.1.1 集成電路簡介集成電路簡介 集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器

3、等元器件，并按照多層布制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成的完整電子電路。線或遂道布線的方法將元器件組合成的完整電子電路。 應(yīng)用應(yīng)用: 工、民用電子設(shè)備，軍事、通訊、遙控等方面。工、民用電子設(shè)備，軍事、通訊、遙控等方面。 優(yōu)點：優(yōu)點：集成電路具有體積小、重量輕、引出線和焊接點少、集成電路具有體積小、重量輕、引出線和焊接點少、壽命長、可靠性高、性能好等優(yōu)點，同時成本低，壽命長、可靠性高、性能好等優(yōu)點，同時成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。便于大規(guī)模生產(chǎn)。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器模擬集成電路用來產(chǎn)生、放大和

4、處理各種模擬信號。模擬集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號。分分類類按集成密度按集成密度 集成運算放大器是一種集成化的半導(dǎo)體器件，是模擬集成集成運算放大器是一種集成化的半導(dǎo)體器件，是模擬集成電路的一種。電路的一種。超大規(guī)模集成電路（超大規(guī)模集成電路（VLSI）大規(guī)模集成電路（簡稱大規(guī)模集成電路（簡稱LSI）中規(guī)模集成電路（簡稱中規(guī)模集成電路（簡稱MSI）小規(guī)模集成電路（簡稱小規(guī)模集成電路（簡稱SSI）模擬集成電路模擬集成電路數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回按功能按功能第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器兩路電源供電。兩路電源供電。8.1.2 集成運算放大器的

5、基本構(gòu)成集成運算放大器的基本構(gòu)成兩個輸入端：一個稱為反相輸兩個輸入端：一個稱為反相輸入端，一個稱為同相輸入端；入端，一個稱為同相輸入端；一個輸出端；一個輸出端；下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器輔助環(huán)節(jié)：輔助環(huán)節(jié)：過載保護電路及高頻補償環(huán)節(jié)等。過載保護電路及高頻補償環(huán)節(jié)等。輸入級：輸入級：通常采用雙端輸入的通常采用雙端輸入的差動放大電路組成，以抑制零差動放大電路組成，以抑制零漂，提高輸入電阻。其差模輸漂，提高輸入電阻。其差模輸入電阻一般可達入電阻一般可達105106。中間級：中間級：整個電路的主放大器，進行一級或多級電壓放大。要求它的電整個電路的主放大

6、器，進行一級或多級電壓放大。要求它的電壓放大倍數(shù)高，一般采用多級共發(fā)射極放大電路組成。壓放大倍數(shù)高，一般采用多級共發(fā)射極放大電路組成。輸出級：輸出級：與負載相接，要求其輸出電阻小，有較強的帶負載能力，且非與負載相接，要求其輸出電阻小，有較強的帶負載能力，且非線性失真小，一般由互補對稱電路或射極輸出器構(gòu)成。線性失真小，一般由互補對稱電路或射極輸出器構(gòu)成。偏置電路：偏置電路：為各級放大電路提供合適的靜態(tài)工作點。一般由恒流源電路為各級放大電路提供合適的靜態(tài)工作點。一般由恒流源電路構(gòu)成。構(gòu)成。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 集成放大電路在沒有外接反饋電路、

7、輸出端開路狀態(tài)下集成放大電路在沒有外接反饋電路、輸出端開路狀態(tài)下的電壓放大倍數(shù)。它是決定運算精度的重要因素。的電壓放大倍數(shù)。它是決定運算精度的重要因素。 要求要求Auo越大越好。越大越好。8.1.3 集成運算放大器的主要參數(shù)集成運算放大器的主要參數(shù)1最大輸出電壓最大輸出電壓Uopp 使輸出電壓和輸入電壓保持不失真關(guān)系的輸出電壓的最使輸出電壓和輸入電壓保持不失真關(guān)系的輸出電壓的最大值。大值。2開環(huán)電壓放大倍數(shù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器3、輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電壓Uio 輸入電壓為零時，為了使集成運放的輸出電壓為零，在輸入電

8、壓為零時，為了使集成運放的輸出電壓為零，在輸入端加的補償電壓叫做輸入失調(diào)電壓輸入端加的補償電壓叫做輸入失調(diào)電壓Uio。 Uio的大小反映了運放中電路制造的對稱程度和電位配合的大小反映了運放中電路制造的對稱程度和電位配合情況。情況。Uio愈大，電路的對稱性愈差。愈大，電路的對稱性愈差。4、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電流Iio 當(dāng)輸入信號為零時，兩個輸入端的靜態(tài)基極電流之差，稱當(dāng)輸入信號為零時，兩個輸入端的靜態(tài)基極電流之差，稱為輸入失調(diào)電流為輸入失調(diào)電流Iio。 Iio是由差動放大電路的三極管特性、參數(shù)不一致等原因是由差動放大電路的三極管特性、參數(shù)不一致等原因引起的。希望其愈小愈好。引起的。希望其愈小

9、愈好。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器8.1.4 集成運算放大器的電壓傳輸特性集成運算放大器的電壓傳輸特性 集成運放的電壓傳輸特性是指集成運放的電壓傳輸特性是指開環(huán)輸出時輸出電壓與輸入電壓開環(huán)輸出時輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系曲線。線性區(qū)：輸出信號線性區(qū)：輸出信號uo與輸入信號與輸入信號 (同相輸入端和反相輸入端電位差同相輸入端和反相輸入端電位差)是線性關(guān)系，即：是線性關(guān)系，即：)(uoouuAu 為了使集成運放工作在線性區(qū)，常引入深度負反饋，以為了使集成運放工作在線性區(qū)，常引入深度負反饋，以減小凈輸入電壓，保證輸出電壓不超出線性范圍

10、。減小凈輸入電壓，保證輸出電壓不超出線性范圍。 下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器非線性區(qū)：當(dāng)集成運放非線性區(qū)：當(dāng)集成運放處于開環(huán)工作狀態(tài)或者引入正反處于開環(huán)工作狀態(tài)或者引入正反饋時饋時，一般工作在非線性區(qū)，即輸出電壓不再隨著輸入，一般工作在非線性區(qū)，即輸出電壓不再隨著輸入電壓變化線性增長，而是進入飽和狀態(tài)。電壓變化線性增長，而是進入飽和狀態(tài)。 uuOMoUu當(dāng)當(dāng) 時：時： uuOMoUu當(dāng)當(dāng) 時：時：下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器與實際運放符號的主要不同在于開環(huán)放大倍數(shù)用與實際運放符號的主要不同在于開環(huán)放

11、大倍數(shù)用“ ”表示。表示。8.1.5 集成運放的理想特性集成運放的理想特性理想集成運放的特性：理想集成運放的特性：（1）開環(huán)電壓放大倍數(shù)）開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo = ；（2）輸入電阻）輸入電阻ri = ；（3）輸出電阻）輸出電阻ro = 0；下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器虛短和虛斷。虛短和虛斷。 “虛短虛短”和和“虛斷虛斷”是理想集成運放的重要特征，也是分是理想集成運放的重要特征，也是分析運放工作電路的重要依據(jù)。析運放工作電路的重要依據(jù)。理想運算放大器的兩個重要推論：理想運算放大器的兩個重要推論： 理想運放的凈輸入電壓為零，即理想運放的凈輸入電壓為

12、零，即 由于理想運放的輸入電阻為無窮大，可認為兩個輸入端的由于理想運放的輸入電阻為無窮大，可認為兩個輸入端的輸入電流為零，相當(dāng)于斷路而非斷路，稱之為輸入電流為零，相當(dāng)于斷路而非斷路，稱之為“虛斷虛斷”?；蚧?uu uu 由于理想運放的開環(huán)放大倍數(shù)由于理想運放的開環(huán)放大倍數(shù) ，輸出電壓為有限值，當(dāng)，輸出電壓為有限值，當(dāng)集成運放工作在線性區(qū)時，凈輸入電壓集成運放工作在線性區(qū)時，凈輸入電壓 ，即反，即反相輸入端與同相輸入端電位近似相等，稱之為相輸入端與同相輸入端電位近似相等，稱之為“虛短虛短”。0uooAuuu 理想運放的凈輸入電流為零，即理想運放的凈輸入電流為零，即0ii下一頁下一頁上一頁上一頁返

13、回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器8.2 集成運算放大電路的應(yīng)用集成運算放大電路的應(yīng)用集成運放的基本應(yīng)用集成運放的基本應(yīng)用線性應(yīng)用線性應(yīng)用:當(dāng)集成運放外加負反饋使當(dāng)集成運放外加負反饋使其閉環(huán)工作在線性區(qū)時，可構(gòu)成模其閉環(huán)工作在線性區(qū)時，可構(gòu)成模擬信號運算放大電路、正弦波振蕩擬信號運算放大電路、正弦波振蕩電路和有源濾波電路等，稱為線性電路和有源濾波電路等，稱為線性應(yīng)用。應(yīng)用。非線性應(yīng)用非線性應(yīng)用:當(dāng)集成運放處于開環(huán)或當(dāng)集成運放處于開環(huán)或外加正反饋使其工作在非線性區(qū)時，外加正反饋使其工作在非線性區(qū)時，可構(gòu)成各種幅值比較電路和矩形波可構(gòu)成各種幅值比較電路和矩形波發(fā)生器等，稱為非線性應(yīng)

14、用。發(fā)生器等，稱為非線性應(yīng)用。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 集成運放外接不同的負反饋或輸入電路，并使其工作在線集成運放外接不同的負反饋或輸入電路，并使其工作在線性區(qū)，可完成對模擬信號的多種運算，如比例、加法、減法、性區(qū)，可完成對模擬信號的多種運算，如比例、加法、減法、積分、微分等等運算。積分、微分等等運算。8.2.1集成運放構(gòu)成運算電路集成運放構(gòu)成運算電路1比例運算電路比例運算電路（1）反相比例運算電路）反相比例運算電路 R2為補償電阻，為補償電阻，Rf為反饋電為反饋電阻。阻。f12/RRR 怎么分析呢？怎么分析呢？下一頁下一頁上一頁上一頁返回返

15、回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 負號表明輸出電壓與輸入電壓相位相反，它們的大小負號表明輸出電壓與輸入電壓相位相反，它們的大小彼此成一定的比例關(guān)系，故稱為反相比例放大器。彼此成一定的比例關(guān)系，故稱為反相比例放大器。0ii0uuu0uf1ii uu0u1i1RuuifofRuuii1fouRRu1fioufRRuuA利用虛短、利用虛短、虛斷概念虛斷概念又又而而則：則： 當(dāng)當(dāng)Rf = R1時，時， Auf= -1，輸出電壓與輸入電壓大小相等、相位相反，這，輸出電壓與輸入電壓大小相等、相位相反，這時電路稱為倒相器或反相器。時電路稱為倒相器或反相器。電路分析：電路分析：下一頁下一頁上一頁

16、上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器解：解： 510501fufRRAV515iufo）（uAu例例8.1 在圖在圖8.4所示比例運算器中，設(shè)所示比例運算器中，設(shè) 。求求Auf。如果。如果 ，則，則 為多大？為多大？k50k10f1RR，V1iuou對于反相比例運算器有：對于反相比例運算器有：下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器電路分析：電路分析：（2）同相比例運算電路）同相比例運算電路 與反相比例運算電路不同，輸入信號從同相端引入，反饋與反相比例運算電路不同，輸入信號從同相端引入，反饋電阻電阻Rf 接法不變，輸入回路中接入電阻接法

17、不變，輸入回路中接入電阻 。 f12/ RRR iuuuf1ii 1i11RuRuifoifofRuuRuuii1fo)1 (uRRu1fiouf1RRuuA又又則：則：下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器虛短就一定虛地嗎？虛短就一定虛地嗎？ 當(dāng)當(dāng)R1 = （斷開）或（斷開）或Rf = 0（短接）時，（短接）時，Auf = 1，輸出，輸出電壓和輸入電壓大小相等、電壓和輸入電壓大小相等、相位相同，此時稱為相位相同，此時稱為電壓跟電壓跟隨器隨器，它，它是同相比例放大器是同相比例放大器的一個特例的一個特例。 在同相輸入的運算放大器中，在同相輸入的運算放大器中，

18、 ，而近似等于，而近似等于輸入電壓輸入電壓 ，虛地概念不再存在，這是同相輸入運算放，虛地概念不再存在，這是同相輸入運算放大器與反相輸入運算放大器的大器與反相輸入運算放大器的重要區(qū)別重要區(qū)別。0uiu下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 在反相輸入端增加若干輸入支路，則構(gòu)成反相加法運算器。在反相輸入端增加若干輸入支路，則構(gòu)成反相加法運算器。 2加法運算電路加法運算電路 由于反相輸入端凈輸入電流由于反相輸入端凈輸入電流為零，則有：為零，則有： 131211fiiiifo13i312i2111 iRuRuRuRu根據(jù)根據(jù)“虛地虛地”的概念，則有：的概念，則有：

19、i313fi212fi111fouRRuRRuRRu電路分析：電路分析：下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器即輸出電壓等于各輸入電壓之和。即輸出電壓等于各輸入電壓之和。加法運算電路中相加項的比加法運算電路中相加項的比例系數(shù)只與外部電路的電阻有關(guān)，與放大器本身的參數(shù)無關(guān)例系數(shù)只與外部電路的電阻有關(guān)，與放大器本身的參數(shù)無關(guān)，故穩(wěn)定性高。故穩(wěn)定性高。 輸出電壓等于各輸入電壓按照不同比例相加。輸出電壓等于各輸入電壓按照不同比例相加。 i313fi212fi111fouRRuRRuRRu如果如果 ，則有：，則有：131211RRRi3i2i11fouuuRRu 該

20、電路為反相輸入比例放大器，其輸出電壓與各輸入電壓之該電路為反相輸入比例放大器，其輸出電壓與各輸入電壓之和成比例，實現(xiàn)和成比例，實現(xiàn)“和放大和放大”，稱為，稱為反相加法器反相加法器。 加法器中的平衡電阻加法器中的平衡電阻R2 = R11 / R12 / R13 / Rf。 當(dāng)當(dāng) 時，則時，則f321RRRRi3i2i1ouuuu第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器例例8.3 在圖在圖8.8所示電路中，已知所示電路中，已知 ， ，30k21RRk153Rk204Rk105Rk206R k57RV5 . 0i1uV1i2uou ， ， ， ， ， 。求輸出電壓。求輸出電壓 。反相反相器器 反

21、相輸入加法反相輸入加法器器 下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器.5V0-1 i1 i121ouuRRu.5V211020.5020202i561o46o）（）（uRRuRRu第二級為反相輸入加法器，故輸出電壓為：第二級為反相輸入加法器，故輸出電壓為：第一級是反相器，其輸出電壓為：第一級是反相器，其輸出電壓為：解：解： 下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 如圖如圖8.9為差動減法運算電路。輸為差動減法運算電路。輸入信號分別加到放大器的反相輸入入信號分別加到放大器的反相輸入端和同相輸入端。端和同相輸入端。 3減法運

22、算電路減法運算電路1 i11uRiu2i323uRRRu uuf1i1f1RRuuiioi11fi23213f1o)()(uRRuRRRRRRu電路分析：電路分析：則：則：還有其它還有其它思路嗎？思路嗎？下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 在本例中，因為運放工作在在本例中，因為運放工作在線性區(qū)，所以可以采用疊加原線性區(qū)，所以可以采用疊加原理進行分析。理進行分析。 差動輸入運算放大器可以理解為差動輸入運算放大器可以理解為是由是由ui1，ui2分別單獨作用時的反相分別單獨作用時的反相輸入比例運算器和同相輸入比例運輸入比例運算器和同相輸入比例運算器組合而成的

23、。算器組合而成的。 差分輸入運算電路在自動控制系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)中得到廣差分輸入運算電路在自動控制系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。當(dāng)當(dāng)R1 = R2，Rf = R3時，時， 輸出電壓與兩個輸入電壓的差值成正比，這種輸入方輸出電壓與兩個輸入電壓的差值成正比，這種輸入方式為差分輸入方式。式為差分輸入方式。此時電路成為一個減法器。此時電路成為一個減法器。)(i1i21fouuRRu當(dāng)當(dāng)R1 = R2 = Rf = R3時，則有：時，則有：)(i1i2ouuu下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 用電容代替反相比例運算電用電容代替反相比例運算電路中的反饋電

24、阻路中的反饋電阻Rf，就構(gòu)成了，就構(gòu)成了積分運算電路。積分運算電路。 4積分運算電路積分運算電路電路分析：電路分析：uu00ii1if1RuiidtuCRdtiCuuif1ffCo11下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 當(dāng)當(dāng) 為一幅值等于為一幅值等于U的正向階躍電壓時，則有：的正向階躍電壓時，則有：tCRUuf1oiu 輸出電壓輸出電壓uo將隨時間線性增長，直到將隨時間線性增長，直到uo達到飽和值。達到飽和值。 下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 將積分運算電路中的反相輸入端的電阻與反饋電容調(diào)換位置，將積分運算

25、電路中的反相輸入端的電阻與反饋電容調(diào)換位置，可得到如圖所示的微分運算電路?？傻玫饺鐖D所示的微分運算電路。5微分運算電路微分運算電路下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器f1ffffoRiRiRiuudtduCiC11dtduCRui1fo而 所以所以 輸出電壓與輸入電壓的微分成正比。輸出電壓與輸入電壓的微分成正比。電路分析：電路分析：0uu而而下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器例例8.4 試求如圖所示電路試求如圖所示電路uo與與ui的關(guān)系式。的關(guān)系式。解：由圖可列出解：由圖可列出:dtiCRiuRiuuffffCf

26、fo11i1Ruui0uuf1ii dtuCRuRRuif1i1fo1又又故得故得 該電路是反相比例運算和積分運算兩者的結(jié)合，稱為比例該電路是反相比例運算和積分運算兩者的結(jié)合，稱為比例積分調(diào)節(jié)器，簡稱積分調(diào)節(jié)器，簡稱PI調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器。ouiu1RfC2R1ifiCufRPI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器ffoRiudtduCRuiiii11iCRfdtduCRuRRui1fi1fo解：解：故得：故得： 該電路稱為該電路稱為PD調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器。例例8.5 試求如圖所示電路試求如圖所示電路uo與與ui的關(guān)系式。的關(guān)系式。下一頁下一頁上一頁

27、上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器8.2.2 集成運放用于信號處理集成運放用于信號處理 集成運放在信號處理方面也得到廣泛的應(yīng)用，常用于信號的集成運放在信號處理方面也得到廣泛的應(yīng)用，常用于信號的幅度比較、信號濾波、波形發(fā)生等方面。幅度比較、信號濾波、波形發(fā)生等方面。1電壓比較器電壓比較器 電壓比較器是對輸入信號進行鑒別與比較的電路，在測量、電壓比較器是對輸入信號進行鑒別與比較的電路，在測量、控制、波形發(fā)生器中有著廣泛的應(yīng)用，是集成運放的幾種控制、波形發(fā)生器中有著廣泛的應(yīng)用，是集成運放的幾種非非線性典型應(yīng)用線性典型應(yīng)用之一。之一。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章

28、章 集成運算放大器集成運算放大器 當(dāng)當(dāng)ui UR時，時，uo = UOM 。因此，。因此，由輸出電壓的正負即可判斷輸入電壓由輸出電壓的正負即可判斷輸入電壓ui與給定值與給定值UR的相對大的相對大小。小。 這是只有一個參考電壓的單限電壓比較器及其傳輸特性，這是只有一個參考電壓的單限電壓比較器及其傳輸特性，UR為給定的參考電壓，無反饋環(huán)節(jié)，為給定的參考電壓，無反饋環(huán)節(jié)，集成運放工作在非線性集成運放工作在非線性區(qū)區(qū)。1電壓比較器電壓比較器下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 當(dāng)當(dāng)UR = 0時，即參考電壓為時，即參考電壓為0 V時，稱為過零比較器。其電時，稱為

29、過零比較器。其電路和傳輸特性如圖（路和傳輸特性如圖（a）、（）、（b）所示。）所示。 當(dāng)為任意交變的信號時，輸出將為方當(dāng)為任意交變的信號時，輸出將為方波，如圖波，如圖8.17所示。所示。利用過零比較器可利用過零比較器可將任意輸入波形整形成方波將任意輸入波形整形成方波。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 過零比較器輸出的方波是外加正弦波轉(zhuǎn)換過來的，是一種波過零比較器輸出的方波是外加正弦波轉(zhuǎn)換過來的，是一種波形轉(zhuǎn)換電路。形轉(zhuǎn)換電路。如果在運算放大器的同相輸入端引入適當(dāng)?shù)碾妷喝绻谶\算放大器的同相輸入端引入適當(dāng)?shù)碾妷赫答?，使電路的電壓放大倍?shù)更高，則運算放

30、大器在不接外正反饋，使電路的電壓放大倍數(shù)更高，則運算放大器在不接外部信號的情況下就可自行輸出方波。部信號的情況下就可自行輸出方波。 2方波發(fā)生器方波發(fā)生器下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 u2與與uo同相位。同時，輸出電壓同相位。同時，輸出電壓uo又經(jīng)又經(jīng)RF與與C組成的積分電路，將電容組成的積分電路，將電容電壓電壓uc作為輸入電壓接至反相端，與基準電壓作為輸入電壓接至反相端，與基準電壓u2進行比較。進行比較。 如圖為方波發(fā)生器的基本電路，輸出電壓如圖為方波發(fā)生器的基本電路，輸出電壓uo經(jīng)電阻經(jīng)電阻R1、R2分壓，將部分分壓，將部分電壓通過電壓通過R3反饋到同相輸入端作為基準電壓，其基準電壓為：反饋到同相輸入端作為基準電壓，其基準電壓為：o2122uRRRu下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回第第8 8章章 集成運算放大器集成運算放大器 設(shè)接通電源之前，電容電壓設(shè)接通電源之前，電容電壓uc=0，則接通電源之后，由于干擾電壓的作用，則接通電源之后，由于干擾電壓的作用，將使輸出電壓將使輸出電壓uo很快達到飽和值，其極性隨機而定。如設(shè)很快達到飽和值，其極性隨機而定。如設(shè)uo=+UOM, ,則此時同相輸則此時同相輸入端電壓為：入端電壓為：2MOM212UURRRu同時電容充電