第7章 集成运算放大器的应用电路

1、第第7章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路第第7章集成运算放大器的应用电路章集成运算放大器的应用电路7.1集成运算放大器的应用电路分析方法集成运算放大器的应用电路分析方法7.2基本运算电路基本运算电路7.4电压比较电压比较 电路电路7.3有源滤波电路有源滤波电路要求要求2. 熟练掌握比例、加法、减法、积分等运算电路及综合应用。熟练掌握比例、加法、减法、积分等运算电路及综合应用。3. 掌握有源滤波电路的基本概念掌握有源滤波电路的基本概念;4. 了解模拟乘法器的应用电路分析了解模拟乘法器的应用电路分析; 1. 熟练掌握运放的线性应用特点：虚短、虚断熟练掌握运放的线性应用特点：虚短、

2、虚断5. 熟练掌握运放的线性应用特点熟练掌握运放的线性应用特点;6.6.掌握运算放大电路的非线性应用的特点掌握运算放大电路的非线性应用的特点；7.7.熟练掌握单门限电压比较、迟滞比较器的原理、传输特熟练掌握单门限电压比较、迟滞比较器的原理、传输特性曲线、波形分析性曲线、波形分析；7.1集成运算放大器的应用电路分析方法集成运算放大器的应用电路分析方法 为简化对集成运放应用电路的分析，常把集成运放为简化对集成运放应用电路的分析，常把集成运放视为理想器件。其主要满足以下一些条件：视为理想器件。其主要满足以下一些条件：1.开环差模电压增益开环差模电压增益Aod=;2.差模输入电阻差模输入电阻Rid=;

3、3.输出电阻输出电阻Ro=0;4.共模抑制比共模抑制比CMRR=;5.开环带宽开环带宽BW=;6.失调、漂移和内部噪声为零。失调、漂移和内部噪声为零。 实际运放的技术指实际运放的技术指标与理想运放比较接近，标与理想运放比较接近，因此用理想运放代替实因此用理想运放代替实际运放分析所产生的误际运放分析所产生的误差并不大，在工程计算差并不大，在工程计算中是允许的，由此却带中是允许的，由此却带来了分析的大大简化。来了分析的大大简化。7.1.1 理想运放理想运放 由于由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压最大输入电压(uPuN)的数值仅

4、为几十一百多微伏。的数值仅为几十一百多微伏。在线性区：在线性区：uOAod(uPuN) Aod是开环差模放大倍数。是开环差模放大倍数。非线非线性区性区 (uPuN)的数值大于一定值时，的数值大于一定值时，集成运放的输出不是集成运放的输出不是UOM , 就是就是UOM，即集成运放工作在非线性区。，即集成运放工作在非线性区。7.1.2 集成运放应用电路的分析依据集成运放应用电路的分析依据 因为因为uO为有限值，为有限值， Aod，所以所以 uNuP0，即即 uNuP虚短路虚短路因为因为rid，所以所以 iNiP0虚断路虚断路电路特征：引入电压负反馈。电路特征：引入电压负反馈。无源网络无源网络一、一

5、、集成运放的线性工作区集成运放的线性工作区 uOAod(uP uN)7.1.2 集成运放应用电路的分析依据集成运放应用电路的分析依据应用电路：运算电路、有源滤波应用电路：运算电路、有源滤波电路特征：开环、引入电压正反馈。电路特征：开环、引入电压正反馈。二、二、集成运放的非线性工作区集成运放的非线性工作区 7.1.2 集成运放应用电路的分析依据集成运放应用电路的分析依据1.1.理想运放的同相和反相输入端电流近似为零理想运放的同相和反相输入端电流近似为零2. 当当U+U-时，时，Uo为正向输出饱和电压为正向输出饱和电压UOH 当当U+ uN时，时， uOUOM uP 0 时时 uO UOM; uI

6、 0 时时 uO UOM 7.4.2 单门限比较器单门限比较器UOH UOL UZUOH UZ UOL UD 二、二、一般单门限电压比较器一般单门限电压比较器REFTUU MOUU作用于同相输入端作用于同相输入端二、二、一般单门限电压比较器一般单门限电压比较器得令, 0PNI211REF212NuuuRRRURRRu（1）若要）若要UTURH时，时，uO1= uO2= UOM，D1导通，导通，D2截止；截止； uO= UZ。 当当uIURH时，时，uO2= uO1= UOM，D2导通，导通，D1截止；截止； uO= UZ 。 当当URLuIOMONPOMONPUuuuUuuu1 1、集成运放的

7、应用电路分运放的线性应用和非线性应用。、集成运放的应用电路分运放的线性应用和非线性应用。掌握线性的特点、非线性的特点，分析电路首先要判断运放掌握线性的特点、非线性的特点，分析电路首先要判断运放是线性还是非线性。是线性还是非线性。 2 2、模拟运算电路是由集成运放接成负反馈的电路形式，可、模拟运算电路是由集成运放接成负反馈的电路形式，可实现比例、加、减、积分、微分、对数和反对数等多种数学实现比例、加、减、积分、微分、对数和反对数等多种数学运算，此时运放工作在线性区。分析这类电路可用运算，此时运放工作在线性区。分析这类电路可用虚短虚短和和虚虚断断两个重要的概念，以求出输出与输入之间的函数关系。在两

8、个重要的概念，以求出输出与输入之间的函数关系。在运算电路中，比例、加和减运算电路的输出与输入关系是线运算电路中，比例、加和减运算电路的输出与输入关系是线性关系；而积分、微分、对数和反对数、乘除运算电路的输性关系；而积分、微分、对数和反对数、乘除运算电路的输出与输入之间是非线性关系，但运放本身工作在线性区。出与输入之间是非线性关系，但运放本身工作在线性区。 小小 结结小小 结结 3 3、有源滤波电路通常是由运放和、有源滤波电路通常是由运放和RC反馈网络构成的电子反馈网络构成的电子系统，根据幅频响应不同，可分为低通、高通、带通、带阻系统，根据幅频响应不同，可分为低通、高通、带通、带阻和全通滤波电路。高阶滤波电路一般都可由一阶和二阶有源和全通滤波电路。高阶滤波电路一般都可由一阶和二阶有源滤波电路组成，而二阶滤波电路传递函数的基本形式是一致滤波电路组成，而二阶滤波电路传递函数的基本形式是一致的，区别仅在于分子中的，区别仅在于分子中s的阶次不同。的阶次不同。 4 4、比较器是运放的非线性应用，主要