模电(第2章--集成运放及其基本应用)10-11(2)

1、第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用2.1 放大的概念和放大电路的性能指标放大的概念和放大电路的性能指标2.2 集成运算放大电路集成运算放大电路2.3 理想运放组成的基本运算电路理想运放组成的基本运算电路2.4 理想运放组成的电压比较器理想运放组成的电压比较器第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回2.1 放大的概念和放大电路的性能指标放大的概念和放大电路的性能指标 2.1.1 放大的概念放大的概念电信号电信号u放大电路放大电路（扩音机）（扩音机）

2、较大声音较大声音直流电源直流电源 任何放大电路都需要直流电源供电。任何放大电路都需要直流电源供电。 放大电路放大的本质是能量的控制和转换。放大电路放大的本质是能量的控制和转换。 在输入信号作用下，通过放大电路将直流电源的在输入信号作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的交流能量，使负载从电源获能量转换成负载所获得的交流能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。得的能量大于信号源所提供的能量。能量转换器，将直流能量转换器，将直流电能转换成交流电能电能转换成交流电能第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 电子电路放大的基本特征

3、是电子电路放大的基本特征是功率放大功率放大。 放大的对象是放大的对象是变化量变化量。 对放大电路的基本要求是不失真。对放大电路的基本要求是不失真。 能够控制能量的元件称为能够控制能量的元件称为有源元件有源元件。 2.1.2 放大电路的方框图及其性能指标放大电路的方框图及其性能指标 1. 放大电路的方框图放大电路的方框图放大放大电路电路输输入入端端输输出出端端+ +RSSU- -iIiURL+ +oU- -oIRi+ +RooU- -第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2. 放大电路的性能指标放大电路的性能指标 （1）放大倍数）放大倍数A 输出

4、量与输入量之比就定义为输出量与输入量之比就定义为放大倍数。放大倍数。 电压放大倍数：输出电压相量与输入电压相量之电压放大倍数：输出电压相量与输入电压相量之比，即比，即iouuuUUAA输出量输出量输入输入量量ioiiiIIAAiouiIUAioiuUIA第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 （2）输入电阻）输入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro 输入电阻输入电阻Ri是从放大电路输入端看进去的等效电是从放大电路输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压的有效值阻，定义为输入电压的有效值Ui和输入电流有效值和输入电流有效值Ii之比，即之比，即Ri=Ui/

5、Ii 在信号源确定的情况下，在信号源确定的情况下，Ri越大，从信号源索取越大，从信号源索取的电流越小，信号源内阻的压降越小，放大电路的输的电流越小，信号源内阻的压降越小，放大电路的输入电压将越大。入电压将越大。 若要从信号源获得更大的输入电压，则放大电路若要从信号源获得更大的输入电压，则放大电路的输入电阻的输入电阻Ri应增大；应增大； 若要从信号源获得更大的输入电流，则放大电路若要从信号源获得更大的输入电流，则放大电路的的Ri应减小。应减小。放大放大电路电路+ +RSSU- -iIiURL+ +oU- -oIRi+ +RooU- -第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一

6、页下一页下一页返返 回回 输出电阻输出电阻Ro是从放大电路输出端往放大电路方向是从放大电路输出端往放大电路方向看进去的等效电阻。看进去的等效电阻。放大放大电路电路+ +RSSU- -iIiURL+ +oU- -oIRi+ +RooU- -oLoLoURRRULooooRUUUR Ro越小，越小，RL变化时，变化时，Uo的变化越小，称为的变化越小，称为放大电放大电路的带负载能力越强。路的带负载能力越强。 若若Ro趋于趋于0，则其输出近似为恒压源；，则其输出近似为恒压源； 若若Ro趋于无穷大，则其输出近似为恒流源。趋于无穷大，则其输出近似为恒流源。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应

7、用上一页上一页下一页下一页返返 回回放大放大电路电路iIiURi1+ +Ro11oU- -放大放大电路电路RL+ +oU- -oIRi2+ +Ro22oU- - 后级放大电路的输入电阻是前级放大电路的负载后级放大电路的输入电阻是前级放大电路的负载电阻；电阻； 前级放大电路的输出是后级放大电路的信号源，前级放大电路的输出是后级放大电路的信号源，信号源的内阻是前级放大电路的输出电阻。信号源的内阻是前级放大电路的输出电阻。 （3）通频带）通频带 放大电路的放大倍数与信号频率的关系曲线称为放大电路的放大倍数与信号频率的关系曲线称为幅频特性。幅频特性。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用

8、上一页上一页下一页下一页返返 回回 作为放大电路性能指标的放大倍数是指作为放大电路性能指标的放大倍数是指中频放大中频放大倍数倍数Am。fAuAum0.707AumfL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率通频带：通频带：fBW=fHfL第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 （4）最大不失真输出电压）最大不失真输出电压 最大不失真输出电压是在不失真的前提下能够输最大不失真输出电压是在不失真的前提下能够输出的最大电压，一般用出的最大电压，一般用Uom表示。表示。 （5）最大输出功率和效率）最大输出功率和效率 在输出信号不失真的情况下，

9、负载上能够获得的在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率最大功率称为最大输出功率Pom。 此时，输出电压达到最大不失真输出电压。此时，输出电压达到最大不失真输出电压。 放大电路中供电的直流电源能量的利用率称为效放大电路中供电的直流电源能量的利用率称为效率率，则放大电路的最大输出功率，则放大电路的最大输出功率Pom与直流电源提供与直流电源提供的功率的功率Pv之比，即之比，即vomPP第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回2.2 集成运算放大电路集成运算放大电路集成电路集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导将整个电路

10、的各个元件做在同一个半导体基片上。体基片上。集成电路的优点：集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。功耗小。集成电路的分类：集成电路的分类：模拟集成电路、数字集成电路；模拟集成电路、数字集成电路；小、中、大、超大规模集成电路；小、中、大、超大规模集成电路； 第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回集成电路内部结构的特点：集成电路内部结构的特点：1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。向一致，温度均一性好。2. 电阻元件由硅半导

11、体构成，范围在几十到电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。替或外接。3. 几十几十 pF 以下的小电容用以下的小电容用PN结的结电容构成、结的结电容构成、大电容要外接。大电容要外接。4. 二极管一般用三极管的发射结构成。二极管一般用三极管的发射结构成。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.2.2 集成运放的符号及其电压传输特性集成运放的符号及其电压传输特性+VCC- -VCC+- -VCC为直流工作电为直流工作电源源输出端输出端uo反相输入端反相

12、输入端uN同相输入端同相输入端uPAod “+”、“- -”号表示两种不号表示两种不同性质输入端的标志。同性质输入端的标志。 信号从信号从uP端输入时，输出端输入时，输出信号与输入信号同相；信号与输入信号同相； 信号从信号从uN端输入时，输出信号与输入信号反相。端输入时，输出信号与输入信号反相。差模开环差模开环放大倍数放大倍数uiuo_+Ao第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 集成运放的输出电压集成运放的输出电压与输入电压（即反相输入与输入电压（即反相输入端与同相输入端之间的差端与同相输入端之间的差值电压）之间的关系曲线值电压）之间的关系曲线

13、称为电压传输特性，即称为电压传输特性，即uo=f(uN- -uP)uiuo+UOM-UOM线性区线性区饱和区饱和区 当集成运放工作在线性区时，当集成运放工作在线性区时，uo=Aod(uN- -uP) 通常通常Aod非常高，可达几十万倍，因此集成运放非常高，可达几十万倍，因此集成运放电压传输特性中的线性区非常之窄。电压传输特性中的线性区非常之窄。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.2.3 理想集成运放理想集成运放+- -+- -u+u- -ridrouo=Aod(u+- -u-)=Aodud输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻 ud=u+- -

14、u-，称为差分输入电压。，称为差分输入电压。 若若rid=、ro=0、Aod=，则称为，则称为理想运放。理想运放。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.2.4 理想运放两个工作区域的特点理想运放两个工作区域的特点 1. 工作在线性区（引入负反馈时，运放的输出端工作在线性区（引入负反馈时，运放的输出端与反相输入端间接有无源网络）的特点与反相输入端间接有无源网络）的特点理想运放的条件理想运放的条件oAir0or)uu(Auoou+=u-，uP=uN，称为虚短路。，称为虚短路。0iI虚开路虚开路放大倍数与负载无关。分析多放大倍数与负载无关。分析多

15、个运放级联组合的线性电路时个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。可以分别对每个运放进行。即即iP= iN=0。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2. 工作在非线性区（开环或引入正反馈时，输出工作在非线性区（开环或引入正反馈时，输出端与同相输入端间接有无源网络）的特点端与同相输入端间接有无源网络）的特点 （1）当）当uPuN时，时，uo=UOM；当；当uPuN时，时，uo=- -UOM。接近供电电源的电压。接近供电电源的电压VCC。 （2）iP= iN=0。分析运放组成的线分析运放组成的线性电路的出发点：性电路的出发点：虚短路虚短

16、路虚开路虚开路0iIuu信号的放大、运算信号的放大、运算有源滤波电路有源滤波电路运放线运放线性应用性应用第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回2.3 理想运放组成的基本运算电路理想运放组成的基本运算电路 2.3.1 比例运算电路比例运算电路 1. 反相比例运算电路反相比例运算电路uo_+ + R2R1RPuii1i20uui1= i221RuRuoi121RRuuAou虚短路虚短路虚开路虚开路虚开路虚开路uN=0UAB=UA- -UB=ui/R1=- -uo/R2KCL：i=0第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页

17、下一页返返 回回_+ + R2R1RPuii1i2平衡电阻，使输入端平衡电阻，使输入端对地的静态电阻相等，对地的静态电阻相等，保证静态时输入级的保证静态时输入级的对称性。对称性。RP =R1 / R2ri=ui/i1=R1为保证一定的输入为保证一定的输入电阻，当放大倍数电阻，当放大倍数大时，需增大大时，需增大R2，而大电阻的精度差，而大电阻的精度差，因此，因此，在放大倍数在放大倍数较大时，该电路结较大时，该电路结构不再适用。构不再适用。共模电压：共模电压：02uuuN=0第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回uo_+ + R2R1RPuiR4R3

18、求：求：Au =?i1i2i4i3M0uu虚短路虚短路虚开路虚开路+- -G11U1+G12U2+G13U3=Is114324111RRRRuvoMi1= i2虚开路虚开路1122RuiRviiM第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回) 1()111()111(342412414322414322RRRRRRRRRRRRRRRRRRuuAiou 该放大电路在放大倍数较大时，可避免使用大电该放大电路在放大倍数较大时，可避免使用大电阻。但阻。但R3的存在，削弱了负反馈。的存在，削弱了负反馈。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上

19、一页下一页下一页返返 回回 2. 同相比例运算电路同相比例运算电路_+ + R2R1RPuiuou-= u+= ui虚短路虚短路虚开路虚开路12RuRuuiioiouRRu)1 (121211RRuuAou虚开路虚开路ri=ui/iP=ui/R1= (uo- - ui)/R2第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 3. 电压跟随器电压跟随器_+ + R2R1RPuiuoiouRRu)1 (12iu_+ + uiuoiouuuu=虚短路虚短路第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.3.2 加减运算

20、电路加减运算电路 1. 反相求和运算反相求和运算R12_+ R2R11ui2uoRPui1FPR/R/RR1211i12iFi110uuFiii1211)(21221112iiouRRuRRu若若R11=R12=R2，则，则uo=- -(ui1+ui2)=ui1/R11=ui2/R12=- -uo/R2第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2. 同相求和运算同相求和运算-R1RF+ui1uoR21R22ui222211R/RR/RF此电路如果以此电路如果以u+ 为输为输入入 ，则输出为：，则输出为：uRRuFo)1 (1222212112221

21、22iiuRRRuRRRu)(1 (212111111211121iiFouRRRuRRRRRu叠加原理：叠加原理：第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回-R1RF+ui1uoR21R22ui2R 如何求同相输入端的电位？如何求同相输入端的电位？ 输出电压与输入电压的关系如何？输出电压与输入电压的关系如何？第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回-RF1+ui1uo1R1ui2R2R3-RF2+uoR4ui3R5R6)(221111RuRuRuiiFo25461213FFR/R/RR,R/R/RR53

22、221141253412)()(RuRuRuRRRRuRuRuiiiFFioFo第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 3. 加减运算电路加减运算电路R2_+ R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6643521R/R/RR/R/R4433643)111(RuRuuRRRii643643/1111RRRRRR4433643/1RuRuuRRRii节点电压法：节点电压法：第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回R2_+ R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6)(4433643RuRuR

23、/R/Ruii52211RuuRuuRuuoiiuu)111(52122115uRRRRuRuRuiioR1/R2/R5=R3/R4/R6443322115RuRuRuRuRiiii第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回_+ + R2R1R1ui2uoR2ui1 uu112RuuRuuio212RuRuui)(1212iiouuRRu解出：解出：443322115RuRuRuRuRuiiiio第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回例：例：设计一个加减运算电路，设计一个加减运算电路， RF=240k

24、，使，使uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3解解:(1) 画电路。画电路。系数为负的信系数为负的信号从反相端输号从反相端输入，系数为正入，系数为正的信号从同相的信号从同相端输入。端输入。-R3RF+ui1uoR2R1ui2R4ui3第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回(2) 求各电阻值。求各电阻值。-R3RF+ui1uoR2R1ui2R4ui3uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3FRRRRR/3421)(332211RuRuRuRuiiiFok240FRk241Rk302Rk123Rk804R第第2章章 集成运放及其基本应用集成

25、运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.3.3 积分运算电路和微分运算电路积分运算电路和微分运算电路 1. 积分运算电路积分运算电路ui-+RR2Cuoi1iFu= u+= 0Ruii1dtduCioFdtuRCuio1第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 应用举例应用举例1： 如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将如果积分器从某一时刻输入一直流电压，输出将反向积分，经过一定的时间后输出饱和。反向积分，经过一定的时间后输出饱和。toUdtRCu01MomUTRCU1URCUTomMtui0tuo0U-UomTM积分时限积分时

26、限第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 应用举例应用举例2：输入方波，输出是三角波。输入方波，输出是三角波。tui0tuo0 思考：思考：如果输入正弦波，如果输入正弦波，输出波形怎样，请大家计算。输出波形怎样，请大家计算。积分电路的主要用途：积分电路的主要用途： （1）在电子开关中用于延在电子开关中用于延迟。迟。 （2）波形变换。波形变换。 （3）A/D转换中，将电压量变为时间量。转换中，将电压量变为时间量。 （4）移相。移相。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2. 微分运算电路微分运算电路

27、u i+uoRR2i1iFCu= u+= 0RuioFdtduCii1dtduRCuiotuisin若输入：若输入：则：则：)90sin(costRCtRCuouit0t0uo第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回2.4 理想运放组成的电压比较器理想运放组成的电压比较器 电压比较器输入的是模拟信号，输出只有两种可电压比较器输入的是模拟信号，输出只有两种可能状态：高电平能状态：高电平UOH或低电平或低电平UOL。 电压比较器中集成运放工作在电压比较器中集成运放工作在非线性区。非线性区。 2.4.1 电压比较器概述电压比较器概述 1. 电压比较器的用

28、途电压比较器的用途 首先应用于各种报警电路。首先应用于各种报警电路。 此时输入的模拟电压可能是温度、压力、流量、此时输入的模拟电压可能是温度、压力、流量、液面等通过液面等通过传感器传感器采集的信号。采集的信号。 其次，应用于自动控制、电子测量、鉴幅、模数其次，应用于自动控制、电子测量、鉴幅、模数转换、各种非正弦波形的产生和变换电路中。转换、各种非正弦波形的产生和变换电路中。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2. 电压比较器电路的特点电压比较器电路的特点 （1）iP=iN=0。 （2）(uP- -uN)的大小取决于整个电路的输入电压。的大小取

29、决于整个电路的输入电压。 （3）uPuN时，时，uo=UOH；uPuN时，时，uo=UOL。 （4）当输入电压）当输入电压ui经过某一设定值经过某一设定值UT时，输出时，输出将从一个电平跃变到另一个电平。将从一个电平跃变到另一个电平。 3. 电压比较器的电压传输特性电压比较器的电压传输特性 输出电压输出电压uo与输入电压与输入电压ui之间的函数关系曲线称之间的函数关系曲线称为为电压传输特性。电压传输特性。 电压传输特性有三个要素：电压传输特性有三个要素： （1）输出电压高电平）输出电压高电平UOH和低电平和低电平UOL的数值。的数值。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上

30、一页下一页下一页返返 回回 （2）阈值电压）阈值电压UT的大小，也称为转折电压、门的大小，也称为转折电压、门槛电平、门限电平等。槛电平、门限电平等。 UT是使输出电压从是使输出电压从UOL跃变为跃变为UOH，或从，或从UOH跃变跃变为为UOL的输入电压的输入电压ui，也就是使集成运放，也就是使集成运放两个输入端两个输入端电压相等（电压相等（uP=uN）时的输入电压。）时的输入电压。 （3）输入电压）输入电压ui过过UT时输出电压时输出电压uo的跃变方向。的跃变方向。 即即ui过过UT时，输出电压时，输出电压uo是从是从UOL跃变为跃变为UOH，还，还是从是从UOH跃变为跃变为UOL。 4. 电

31、压比较器的种类电压比较器的种类 （1）单限比较器。）单限比较器。 电路只有一个电路只有一个UT，在，在ui增大或减小的过程中只要增大或减小的过程中只要经过经过UT，uo就产生跃变。就产生跃变。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回uiuoUOHUOLO （2）滞回比较器）滞回比较器 电路有两个阈值电压电路有两个阈值电压UT1和和UT2。 若若UT1UT2，则输入电压，则输入电压ui在增加过程中，只有在增加过程中，只有经过经过UT2时，输出电压时，输出电压uo才产生跃变；才产生跃变；uiuoUOHUOLOUT2UT1 输入电压输入电压ui在减小过程

32、中，只有经过在减小过程中，只有经过UT1时，输出时，输出电压电压uo才产生跃变；才产生跃变；UT第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 （3）窗口比较器）窗口比较器 电路有两个阈值电压电路有两个阈值电压UT1和和UT2。uiuoOUT2UT1 若若UT1UT2，则输入电压，则输入电压ui从小变大的过程中，从小变大的过程中，经过经过UT1时输出电压时输出电压uo产生一次跃变，继续增大经过产生一次跃变，继续增大经过UT2时，时， uo发生相反方向的跃变；发生相反方向的跃变； 输入电压输入电压ui从大变小的过程中，经过从大变小的过程中，经过UT2时时u

33、o产生产生一个跃变，继续减小经过一个跃变，继续减小经过UT1时时uo产生相反方向的跃产生相反方向的跃变。变。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.4.2 单限比较器单限比较器 1. 过零比较器过零比较器uiuo- -+uiuoUOHUOLOuiuo- -+uiuoUOHUOLO第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2. 一般单限比较器一般单限比较器uiuo- -+R1R2UREFiNuRRRu211REFNURRRu212 NNNuuu REFiURRRuRRR212211REFuuiTUR

34、RuUPN120 当当uiUT时，时，uo=UOL；当当uiUT时，时，uo=UOH。uiuoUOHUOLOUT参考电压参考电压第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 改变改变UREF的大小和极性，就可以改变的大小和极性，就可以改变UT的大小和的大小和极性；极性； 或者改变或者改变R1和和R2的比值，也可以改变的比值，也可以改变UT的大小。的大小。 若要改变若要改变uo的跃变方向，应将反相输入端接地。的跃变方向，应将反相输入端接地。 电压比较器电压传输特性三要素的求解方法：电压比较器电压传输特性三要素的求解方法： （1）由集成运放最大输出电压决定

35、输出高）由集成运放最大输出电压决定输出高UOH和和低电平低电平UOL。 （2）写出集成运放两输入端电位）写出集成运放两输入端电位uP和和uN的表达的表达式，式，uP=uN时的输入电压时的输入电压ui即为即为阀值电压阀值电压UT。 （3）若输入电压从反相输入端（或通过电阻）若输入电压从反相输入端（或通过电阻）输入，则当输入，则当uiUT时，时，uo=UOL；当；当uiUT时，时，uo=UOH。REFuuiTURRuUPN120第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 例例2.4.1 电路如图所示。电路如图所示。uiuo- -+R1R2+2V 集成运放

36、的最大输出电压集成运放的最大输出电压UOM=12V，R1=R2。试求解：试求解： （1）电位器调到最大值时电路的电压传输特性。）电位器调到最大值时电路的电压传输特性。 （2）电位器调到最小值时的阀值电压）电位器调到最小值时的阀值电压UT。 解：由图可看出解：由图可看出UREF=2V，uP=uN时的时的ui即为即为UT。 （1）R2最大时，即最大时，即R1=R2，iNuRRRu211iu5 . 0VuP2VUT25 . 0VUT4第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 输入电压从同相输入端输入，则当输入电压从同相输入端输入，则当ui4V时，即时，即

37、uPuN , uo=+12V；当；当ui4V时，时，uo=- -12V。 （2）当电位器最小时，即）当电位器最小时，即R2=0，则，则ui直接作用于直接作用于同相输入端，所以同相输入端，所以UT=2V。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回 2.4.3 滞回比较器滞回比较器 1. 滞回比较器的工作原理滞回比较器的工作原理uiuo- -+R1R2oPuRRRu211OMURRR211OMTURRRU211 当当ui- -UT，即，即uNuP时，时，uo=+UOM，uP=+UT。此时增大此时增大ui，则只有，则只有ui增大至略大于增大至略大于+UT时，时，uo才从才从+UOM跃变为跃变为- -UOM。第第2章章 集成运放及其基本应用集成运放及其基本应用上一页上一页下一页下一页返返 回回uiuoUOHUOLO+UT- -UT 当当ui+UT，即，即uNuP时，时，uo=- -UOM，uP=- -UT。此时减小此时减小ui，则只有，则只有ui减小至略小于减小至略小于- -UT时，时，uo才从才从- -UOM跃变为跃变为+UOM。 当当- -UTui+UT时，时，uo可能为可能为+UOM，也