第5章教学基本要求.ppt
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1、第5章 教学基本要求,要知道,1. 有源滤波器类型和用途; 2. 一阶低通滤波器的几种基本电路形式; 3. 测量放大器的基本结构、特点和用途; 4. 高精度半波整流特点; 5. 集成隔离放大器用途; 6. 集成运放使用常识和单电源使用方法.,会判断,一阶低通滤波电路的截止频率和阻容值; 测量放大器输出电压。,会选用,有源滤波电路类型、集成运放运算电路中电阻值。,5.1.1电子信息系统的组成,图5.1.1 电子信息系统的示意图,第5章 集成运算放大器的应用,例、红外遥控系统,红外发射,红外接收,放大滤波,信号识别,信号执行,理想运放的理想参数:,开环增益:AVO = ;,输入电阻:ri =;,输
2、出电阻:ro = 0;,开环通频带:BW = ;,共模抑制比:KCMR = ;,Ao越大,运放的线性范围越小,必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。,二、理想运放在线性区,例:若vOM=12V,Ao=106, 则|vi|12V时,运放 处于线性区。,线性放大区,理想运放工作在线性区的两个重要法则:, iI = 0 虚断, v+ = v 虚短,v0为有限值,Av0=,v+ = v=0,5.2 基本运算电路,5.2.1 比例运算电路,作用:将信号按比例放大。,类型:同相比例放大和反相比例放大。,方法:引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关
3、,与输入电压和反馈系数有关。,vs,vo,i1,Rf,R1,R2,图52, iI = 0 v+ = 0, v+ =v v = 0,又 iI = 0 i1 = if,R2:平衡电阻。 R2 = R1 / Rf,若R1 = Rf vo = vs 此为反相器。,iI,+,if,一、反相放大器(反相比例放大器) 1、基本电路,输出电阻:Ro=0; 输入电阻:Ri=R1 (从输入和地向里看),2、T形网络反相比例运算电路,N点电流方程:,二、同相放大器(同相比例放大器),v = v+ = vs,由于 if = i1,输入电阻为:Ri,输出电阻为:Ro0,但是电路有共模信号输入,图54,vo= vs 此为
4、电压跟随器,+,vs,vo,三、电压跟随器,作用?,一、求和运算电路,vs2,+,vo,i1,Rf,R1,图55,if,vs1,i2, v = 0 iI = 0, i1 + i2 = if, 若 R1= R2 = Rf 则vo = (vs1 + vs2), 若在输出端加一级反相器,则vo = vs1 + vs2,5.2.2加减运算电路,二、减法电路,1. 利用反相求和以实现减法运算,代入, 若R2 = Rf2,vo = vs1 vs2,若R1= Rf1,2. 利用差分电路以实现减法运算,解方程组得, 上式中,若取, 此电路存在共模信号 ,应选KCMR高的电路;而利用反相求和实现的减法器,电路中
5、无共模信号。,一、积分电路,i1 = if,7.2.3 积分运算电路和微分运算电路,若vs为阶跃电压,则:, 电容以恒流方式 充电,vo与t成正比, 当t=RC时,vo = Vs, vo的值受最大输出电压的限制,t,vs,Vs,t,vo,Vs,图59,二、微分电路,i1 = if, 当vs为阶跃电压,由于信号源总有内阻,t=0时,电容上压降vo= 0。充电电流很大, vo亦很大,,由于充电时间常数 =rc很小,充电电流很快降为0,vo亦很快为0,如图811,t,Vs,vs,t,vo,Vs,图511, 此电路对高频噪声敏感,噪声为高频谐波,设为vs=sint,严重时输出噪声会淹没有用信号,vo正
6、比于,频率越高,噪声越大,,例71 下图中A为理想运放,求vi=0.3V时v0的值。,解: v+ = v =0.2V, vo= vM +0.04 R3 = 0.4+0.0410 = 0.8V,例72 下图所示电路中,假设各运放具有理想特性。,(1) 指出A1、A2、A3各组成什么电路; (2) 写出v01、v02、v03的表达式。,+,R3,+,+,A3,A2,A1,10k,vi,vo3,10k,R4,R5,10k,10k,R1,R2,10k,vo2,vo1,解: (1) A1:电压跟随器;,A2:反相求和电路;,A3:同相比例放大器。,(2) vo1 = vi,例73 求下图所示电路的电压放
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