第5章集成运算放大器小结.ppt

第5章 集成运算放大器（II）举例与小结,例1: 电路如图所示，已知运算放大器的最大输出电压幅度为 12V，稳压管稳定电压为6 V，正向压降为0.7V， 要求：(1) 运算放大器 A1，A2，A3各工作在什么区； (2) 若输入信号uI = 10sintV，试画出相应的 uo1 ,uo2，uo3 的波形，并在图中标出有关电压的幅值。,(2),解: (1) A1：线性区（反相输入比例为1的运算电路反相器）； A2：非线性区（参考电压为0的开环电压比较器）； A3：线性区（电压跟随器）。,例2：电路如图所示，试计算输出电压的值。（各运放均为理想运算放大器）,*5.6 应用举例,应用集成运放构成的温度监测控制电路结构框架如下：,温度传感器将温度变化转化为电压，将此电压与限定温度范围内的电压上限和下限值比较，以控制加热器加热或停止加热，使被控温度保持在一定的范围内。,监测温度下限值为0 ，要求对应显示的输出电压为0V；上限值为100 ，要求对应显示的输出电压为10V。,以自动控制温度在0100内变化为例。,温度传感器,跟随器 （隔离，以避 免后级的影响）,A1,UCC(15V),V,R5,R4,RP1,RP2,R6 4.7 K,R7 10 K,R8 10 K,10 K,220 K,10 K,UO1,UO2,UO3,反相加法器,跟随器 （隔离）,温度为下限值时，UO1=UO1L0.97V,令UO2=UO2L=0,则应满足：,温度为上限值时， UO1=UO1H11.54V 令UO2=UO2H=10V,则应 满足：电压放大倍数,=,按温度标定后电压表可 直接指示被监测温度,A2,A3,R12,RP3,R10,UCC (15V),R9,U-4,U+4,R11,UO4,UO3,滞回比较器,设RP=RP3/RP3,则：,RP3',RP3,UR,调节RP3可改变UR，从而调节 U+4,达到调节控温范围的目 的。R9R12的阻值由控温要 求确定。,UO4,R15,R13,10 K,R14 10 K,UCC(15V),R16,T1,D,E,K,T2,R17,加热器,FU,FU,反相器,光电 耦合器,UO5,当UO5为低电平时，T1和T2导通，继电器线圈通电，其触点闭合，加热器通电加热，使被监控点的温度上升；反之，则温度下降。,被控点的温度较低时，RT大，UT、UO1小，UO2、UO3小，使得U-4U+4, A4输出正饱和电压（此时U+4=U+4H),UO5输出低电平，加热器加热，被控点升温。,整个电路的工作原理：,当温度升高至上限值，使得U-4U+4H, A4输出负饱和电压（此时U+4=U+4L), UO5输出高电平，加热器停止加热，温度下降。降至下限值则重新加热。,电位器RP1、RP2的作用决定了输出电压按温度标定的比例关系，即如何使得电压表直接指示温度值。,注意：,小结 由于集成运算放大器的电压放大倍数很高，因此其电压传输特性的线性区很陡（输出与输入成线性关系的区域很窄），很小的输入信号就会使输出达到饱和值，必须加入深度负反馈才能使其稳定工作于线性状态。 集成运放的理想化条件，就是认为开环电压放大倍数为无穷大，即Ao ；输入电阻为无穷大，即ri ；输出电阻为零，即 ro0。用理想运算放大器来分析各种电路，所引起的误差是允许的，这样就可大大简化分析过程。,引入深度负反馈后，可认为，(1)净输入电压ud 0,即 u+ = u- (2)净输入电流id = 0; (3)输出电压不受负载大小的影响。(4) KCMR 。这些是分析运放在线性区工作时的依据。 基本运算电路是集成运放的线性应用的一部分。应理解几种基本运算电路的有关结论，并掌握其分析方法。 电压比较器是集成运算电路的非线性应用的一部分，它的基本功能是对两个输入电压的大小进行比较，在输出端显示比较的结果。应理解单限电压比较器和滞回比较器的工作原理和有关结论。,