大连理工大学城市学院：《电路与电子技术》课程教学资源（PPT课件）08 第八章 集成运算放大器的应用

电路与电子技术第八章集成运算放大器的应用返回主页下一章

电路与电子技术 返回主页 下一章

大连理工大学城市学院CITY INSTITUTECityLnstitute,Dalian university oftechunology城市学院本章要点：1.了解运算放大器的符号、特点及作用；2.掌握运算放大器的主要参数特征、电压传输关系及曲线；3.掌握比例运算、加减运算和积分微分等基本运算电路的构成、工作原理和分析计算：（虚4.掌握线性运算电路的判定方法及重要属性短和虚断）；5.掌握叠加定理在线性运放电路中的应用6.掌握单门限和施密特比较器的电路特点及门限的设计方法：7.掌握非正弦波振荡器的工作原理及设计方法

2 本章要点： 1.了解运算放大器的符号、特点及作用； 2.掌握运算放大器的主要参数特征、电压传输关 系及曲线； 3.掌握比例运算、加减运算和积分微分等基本运 算电路的构成、工作原理和分析计算； 4.掌握线性运算电路的判定方法及重要属性（虚 短和虚断）； 5.掌握叠加定理在线性运放电路中的应用； 6.掌握单门限和施密特比较器的电路特点及门 限的设计方法； 7.掌握非正弦波振荡器的工作原理及设计方法

大连理工大学城市学院CITYINSTITUTECity InstituteDaliaun university of techunology城市学院第八章集成运算放大器的应用本章主要内容：S8.1运算电路88.2电压比较器88.3波形发生器S本章小结S思考题

3 §8.1 运算电路 §8.2 电压比较器 §8.3 波形发生器 本章主要内容: §本章小结 §思考题

大连理工大学城市学院CITYINSTITUTECity InstituteDaliaun university of techunology城市学院8. 1运算电路主要内容：8.1.1比例运算电路8.1.2加减运算电路8..1.3积分电路和微分电路

4 8.1.1 比例运算电路 8.1.2 加减运算电路 8.1.3 积分电路和微分电路 8.1 运算电路 主要内容:

比例运算电路8.1.1集成运放的理想化指标（1）端口输入电阻趋于无穷大，即R→8端口输出电阻趋于零，即R。→02（3）增益（放大量趋于无穷大（4）共模抑制比趋于无穷大虚短：同相端电压等于反相端输入电压V=V(1)特诊2)虚断：同相和反相输入端口的输入电流均为零，即i=i=0大连理工大学城市学院链接动画CityJnstitute,Daliaun uuniversity of teclhnollogy

集成运放的理想化指标 （1）端口输入电阻趋于无穷大，即 Ri →  0 （2）端口输出电阻 趋于零，即 RO → （3）增益（放大量）趋于无穷大 （4）共模抑制比趋于无穷大 v v + − = i i 0 + − = = （1）虚短：同相端电压等于反相端输入电压 （2）虚断：同相和反相输入端口的输入电流均为零，即： 8.1.1 比例运算电路 链接动画

一、同相比例运算电路1、分析:vioR=RRF根据虚断和虚短，得：图7.1.2电压跟随器RRVVVoV =V =VR, +R,+RRRF0=1+A同相比例运算电路的电压放大倍数为RViR, =(1+ A,F)R输入电阻R,VFF=反馈系数R + RFVo链接动画大连理工大学城市学院City Institute,Dalian uuniversity of tecbunology

一、同相比例运算电路 F R R // R 2 1 = 同相比例运算电路的电压放大倍数为 1 1 O F vf I v R A v R = = + 输入电阻 Rif AodF Rid = (1+ ) 根据虚断和虚短，得： 1 1 O F R v v R R − = + I v v v + − = = 1 1 I O F R v v R R = + 1 1 F O F v R F v R R = = 反馈系数 + 1、分析： 链接动画

一、同相比例运算电路2、特点：(1）只与外部电阻Rf和R1有关，与运放本身参数无关。如果改变Rf或R1的值，可以改变闭环放大倍数。如果闭环放大倍数不变，可以调节输出电压。当R1无穷大、Rf短路时，电路等效为图7.1.2。在此电路中输出电压等于输入电压，电压放大倍数等于1，这个电路被称为电压跟随器。(2)电压放大倍数为正值，因加在同相输入端，故输入电压和输出电压极性相同。(3)电压放大倍数大于1，不能小于1。(4）V=V±0，反相输入端不存在“虚地”现象。(5)电路中构成的反馈网络为电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低，共模输入电压可能较高。大连理工大学城市学院City Institute,Dallian university of tecbnology

一、同相比例运算电路 2、特点： (1) 只与外部电阻Rf和R1有关，与运放本身参数无关。如果改变Rf或 R1的值，可以改变闭环放大倍数。如果闭环放大倍数不变，可以 调节输出电压。 当R1无穷大、Rf短路时，电路等效为图7.1.2。在此电路中输出电 压等于输入电压，电压放大倍数等于1，这个电路被称为电压跟随器。 (2) 电压放大倍数为正值，因加在同相输入端，故输入电压和输出电 压极性相同。 (3)电压放大倍数大于1，不能小于1 。 (4) ，反相输入端不存在“虚地”现象。 (5)电路中构成的反馈网络为电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻 低，共模输入电压可能较高。 v v 0 + − = 

二、反相比例运算电路R1、分析:R+1R= R// Ra+iiF21ViVoR'10根据虚断和虚地，得：1图7.1.4反相比例运算电路V_ -VoVI-VRRFRF反相比例运算电路的电压放大倍数为R输入电阻 R,=R大连理工大学城市学院City Jnstitute,Dalian university of teclbunology

F R R // R 2 1 = 根据虚断和虚地，得： 1 I O F v v v v R R − − − − = 反相比例运算电路的电压放大倍数为 1 O F vf I v R A v R = = − 输入电阻 Rif = R1 二、反相比例运算电路 1、分析：

二、反相比例运算电路2、特点：(1)称为“虚地”现象。“虚地”是反相输入端的电位近似等于地电位，此现象是反相运算电路的一个重要特点。我们所说的“虚地”并不是真正的零电位，只是其电位与其它相比绝对值非常小，可以近似当作零电位来处理，如果用导线与地连接则运放将不能工作。(2)为负值，即与极性相反。此时输入信号加在反相输入端。(3)只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。(4)电压放大倍数可大于1，也可等于1或小于1。(5)电路中构成的反馈网络为电压并联负反馈，输入、输出电阻低，共模输入电压低。大连理工大学城市学院City InstituteDallian university of teclhnology

二、反相比例运算电路 2、特点： (1)称为“虚地”现象。“虚地”是反相输入端的电位近似 等于地电位，此现象是反相运算电路的一个重要特点。我 们所说的“虚地”并不是真正的零电位，只是其电位与其 它相比绝对值非常小，可以近似当作零电位来处理，如果 用导线与地连接则运放将不能工作。 (2)为负值，即与极性相反。此时输入信号加在反相输入端。 (3)只与外部电阻 R1、RF有关，与运放本身参数无关。 (4) 电压放大倍数可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 (5) 电路中构成的反馈网络为电压并联负反馈，输入、输 出电阻低，共模输入电压低

R三、差分比例运算电路RiVvioA分析:VoRV+R= R'R, = R'R'R:RR虚断：Vo图7.1.6差分比例运算电路R +R.R, + R,R'R.R虚短:R +RR'+R'R +R,ReVo差分比例运算电路的电压放大倍数RVi-V差分比例运算电路的差模输入电阻R. =2RI大连理工大学城市学院City Institute,Daliaun university of teclhnollogy

三、 差分比例运算电路 R1 R1 =  RF RF =  1 1 1 F I O F F R R v v v R R R R − = + 虚断： + + 1 ' 1 1 1 F F I O I F F F R R R v v v R R R R R R  + = 虚短： + + +  差分比例运算电路的电压放大倍数 ' 1 O F vf I I v R A v v R = = − − 1 差分比例运算电路的差模输入电阻 Rif = 2R 分析：