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第三单元 集成运算放大器 PowerPoint PPT Presentation


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第三单元 集成运算放大器. 课题一 制作反相比例运算电路. 课题二 制作同相比例运算电路. 课题一 制作反相比例运算电路. 一 基本 RS 触发器的基本特点 1 、什么是触发器 在数字电路系统中,不仅需要进行逻辑运算和算术运算,还需要能将运算结果保存起来,供人们直接读取和使用。具有能存储一位二进制数的基本单元电路统称为触发器。 触发器的特点是具有两个稳定的状态,即“ 0” 状态和“ 1” 状态。. 一、集成运算放大器概述 1 .集成运算放大器概念

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第三单元 集成运算放大器

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第三单元 集成运算放大器

课题一 制作反相比例运算电路

课题二 制作同相比例运算电路


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课题一 制作反相比例运算电路

一 基本RS触发器的基本特点

  • 1、什么是触发器

    在数字电路系统中,不仅需要进行逻辑运算和算术运算,还需要能将运算结果保存起来,供人们直接读取和使用。具有能存储一位二进制数的基本单元电路统称为触发器。

    触发器的特点是具有两个稳定的状态,即“0”状态和“1”状态。

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一、集成运算放大器概述

1.集成运算放大器概念

采用半导体制造工艺,将晶体三极管、二极管、电阻等元件及连线全部集中制造在同一小块半导体基片上,成为一个完整的固体电路,实现了元件、电路和功能的三结合。

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①通用型集成运算放大器的基本结构

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②集成运算放大器电路符号

图3.1.2 双列直插式CF741管脚排列

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图3.1.3 运算放大器的电路符号

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(2)集成运算放大器的主要参数

1)开环差模电压放大倍数Aud

用分贝表示则为:

式中△uid=△(u--u+)

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二、理想集成运算放大器的特点

1.理想运算放大器应具备的条件

图3.1.4 集成运算放大器的低频等效电路

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理想运放应就具有以下条件:

①开环电压放大倍数Aud→∞;

②差模输入电阻Rid→∞;

③输出电阻Ro→0;

④共模抑制比KCMR→∞;

⑤带宽BW→∞;

⑥失调及漂移均趋于零。

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技能训练

图3.1.5 反相比例运算电路

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根据运放输入端“虚断”可得i + =0,故u + =0,根据运放两输入端“虚短”可得u-= u+ =0,因此由图3.1.5可求得:

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根据运放输入端“虚断”,可知i-=0,故有i1= if,所以

故可得输出电压与输入电压的关系为:

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可见,u o与u i成比例,输出电压与输入电压反相,因此称为反相输入比例运算电路,其放大倍数(比例系数)为:

由于u-=0,由图可得该反相输入比例运算

电路的输入电阻为:

Rif=R1

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课题二 制作同相比例运算电路

一、理想运算放大器虚断的概念

对于理想集成运算放大器,其同相输入端和反相输入端的输入电流等于零。

分析如下:因为理想集成运算放大器的Rid→∞,所以,由同相输入端和反相输入端流入集成运算放大器的电流应为零,即:

i-= i + =0

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二、集成运算放大器工作在非线性区时的特点

集成运算放大器工作在非线性区时,也有两个重要结论:

② i-= i + =0

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技能训练

图3.2.1 同相比例运算电路

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根据运放输入端“虚断”可得i-=0,故有i1= if,因此由图3.2.1可得

由于u-= u+ =ui,所以可求得输出电压

u0与输入电压ui的关系为:

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如果取R1=∞或Rf=0,则由式(3.2.2)可得: Auf = 1 (3.2.3)

U0

U1

A

图 3.2.2 电压跟随器

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根据运放同相端“虚断”可得,同相比例运算电路的输入电阻为:

Rif=∞ (3.2.4)

所以,同相比例运算放大电路主要有以下工作特点:

①它是深度电压串联负反馈电路,输入电阻趋于无穷大,输出电阻很低,不存在“虚地”,电压跟随器常用作阻抗变换器或缓冲器。

②调节R1、R2比值即可调节放大倍数Auf,比值|Auf|也与运放块的内部参数无关,且其值恒大于等于1。

③u-= u+ =u i,说明此时运放的共模信号不为零,而等于输入信号u i,因此在选用集成运放构成同相比例运算电路时,要求运放应有较高的最大共模输入电压和较高的共模抑制比。

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