模擬電子技術(shù) 課件 16 集成運(yùn)放基本運(yùn)算放大器

模擬電子技術(shù)梁長垠教授項(xiàng)目三集成運(yùn)算放大電路的制作與測試梁長垠教授加法運(yùn)算電路01加減運(yùn)算電路02積分運(yùn)算電路03微分運(yùn)算電路04一、加法運(yùn)算電路1.反相加法電路反相加法電路根據(jù)虛斷、虛短概念可知，

iN=iP=0，i1+i2=if，uN=uP=0，即于是有若R1=R2=RF，則平衡電阻R3=R1//R2//RF一、加法運(yùn)算電路2.同相加法電路同相加法電路根據(jù)虛斷的概念，i3=iF，即根據(jù)虛斷的概念，i1=i2=0，即根據(jù)虛短的概念，uN=uP，即若R1//R2=R3//RF，則若R1=R2=R3=RF，則加法運(yùn)算電路01加減運(yùn)算電路02積分運(yùn)算電路03微分運(yùn)算電路04二、加減運(yùn)算電路1.電路結(jié)構(gòu)2.工作原理電路的輸出電壓與同相輸入信號電壓極性相同，與反相輸入端信號電壓極性相反，因此如果多個信號同時作用于兩個輸入端時，必然可以實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算功能。加減運(yùn)算電路假設(shè)R1//R2//Rf=R3//R4//R5若同相輸入端與反相輸入端各有一個輸入信號，則此電路就是前面講過的差分放大電路。加法運(yùn)算電路01加減運(yùn)算電路02積分運(yùn)算電路03微分運(yùn)算電路04三、積分運(yùn)算電路1.電路結(jié)構(gòu)2.工作原理輸出電壓與輸入電壓之間呈積分關(guān)系。利用積分電路可以把方波變換成三角波，把矩形脈沖變換成鋸齒波）等功能。積分運(yùn)算電路設(shè)電容器C上初始電壓，隨著充電過程的進(jìn)行，電容器C兩端的電壓為根據(jù)“虛地”概念，有式中RC為電路的時間常數(shù)。為使積分器正常工作，回路時間常數(shù)應(yīng)遠(yuǎn)大于輸入脈沖的寬度（至少10倍以上）。三、積分運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路對積分電路，當(dāng)輸入為常量時，輸出電壓當(dāng)輸入為階躍信號時，若t=0時刻電容上的初始電壓為零，則輸出電壓波形如圖所示。當(dāng)輸入信號為方波和正弦波時，輸出電壓波形如下輸入為階躍信號輸入為方波信號輸入為正弦信號加法運(yùn)算電路01加減運(yùn)算電路02積分運(yùn)算電路03微分運(yùn)算電路04四、微分運(yùn)算電路微分運(yùn)算電路1.電路結(jié)構(gòu)將積分運(yùn)算電路中的電阻與電容位置對調(diào)一下即可構(gòu)成微分電路。利用微分電路可以把方波變換成正負(fù)尖脈沖）等功能。根據(jù)“虛地”概念，有2.工作原理故式中RC為電路的時間常數(shù)。如果用微分器來產(chǎn)生窄脈沖，回路時間常數(shù)應(yīng)小于輸入脈沖的寬度的1/10。四、微分運(yùn)算電路實(shí)用微分運(yùn)算電路3.實(shí)用微分電路分析輸入輸出波形當(dāng)輸入電壓變化時極易使集成運(yùn)算放大器內(nèi)部的放電管進(jìn)入飽和或截止?fàn)顟B(tài)，從而造成電路不能正常工作。具體解決辦法使在輸入端串聯(lián)一個小電阻用于限制輸入電流大小，在反饋電阻上并聯(lián)一個小電容（用于滯后補(bǔ)償）和穩(wěn)壓二極管（用于限制輸出電壓幅度