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文档简介

1、实验三 运算放大器构成微分 电路的设计与测试 微分电路微分电路微分电路是将输入电压对时间微分、并将与其值成正比的电压输出的电路。常用于正弦- 余弦变换、三角波- 矩形波变换、交流放大器及反馈控制的微分补偿等。用运算放大器组成基本微分电路,是运算放大器线性应用中的一种形式.微分电路的幅频特性曲线示例微分电路的幅频特性曲线示例1基本微分电路基本微分电路-理论分析理论分析利用运算放大器虚地的概念, 实现了输入、输出微分运算基本微分电路基本微分电路-理论分析理论分析如果输入是正弦信号如果输入是正弦信号,即即ui = sint,则微分电路输出信号则微分电路输出信号,uo = - RCcost = RCs

2、in (t - 90)可见可见uo 的幅度将随的幅度将随ui 的的频率增加呈线性增加频率增加呈线性增加,相相位滞后位滞后90基本微分电路基本微分电路-理论分析理论分析RC环节具有相环节具有相位移作用位移作用,它和它和运算放大器内部运算放大器内部电路的相位滞后电路的相位滞后作用在一起容易作用在一起容易引起自激振荡。引起自激振荡。基本微分电路基本微分电路-理论分析示例理论分析示例2 由左图可知由左图可知ui 的频率在的频率在10 KHz之前之前, ui 超前超前uo 90, ui 与与uo 基本成线基本成线性性,能实现输入能实现输入 ui = sint时时, 输出输出uo = - RCcost;

3、在在ui的频率的频率10 KHz之后之后, ui 与与uo 不成线性不成线性; 大约到大约到15 KHz之后之后, ui 与与uo 幅频特性和相频特幅频特性和相频特性发生跳跃变化性发生跳跃变化,电路容易电路容易产生自激产生自激, uo 波形失真。波形失真。基本微分电路基本微分电路-理论分析理论分析,说明了基本微分电路的输入与输出微分关系, uo = - if R = - i1 R = - R1C(dui /dt)只有在频率比较低时才成立,频率较高时不成立。基本微分电路基本微分电路-理论分析理论分析要消除图中的尖峰就要降低Q值, 若要使电路具有最平坦幅频响应, Q应取改进的微分电路改进的微分电路在电路中加入电阻R3与C1 串联, R3 作用不但减少输入到反相端的高频噪声,而且限制了输入电流,使输出噪声减小,并限制了输出幅度;加入电容C2 与R1 并联, C2 作用引入一个高频负反馈,改善高频特性,使电路不易自激。改进的微分电路改进的微分电路改进的微分电路改进的微分电路在幅频特性和相频特性尖峰频率附近,加C2、R3 效果最佳。改进的微分电路改进的微分电路用这种方法

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