集成运算放大电路集成运放的应用

1、 一、一、放大器放大器 二、电压比较器二、电压比较器 三、采样保持电路三、采样保持电路 四、有源滤波器四、有源滤波器第三节第三节 运放在信号测量及处理方面的应用运放在信号测量及处理方面的应用一、放大器一、放大器1. 同相并联型差分放大器同相并联型差分放大器R2R2R1Ui1Ui2Uo1Uo2R3R3R4R4+-i iUo一、放大器一、放大器1. 同相并联型差分放大器同相并联型差分放大器1I12I211O2O2RuuRRuu对对A1和和A2,电流电流i=)(1OO234OuuRRu对对A3有有改变改变R1的阻值，即可调节电压增益。的阻值，即可调节电压增益。)21 (1234I1I2OuRRRRu

2、uuA2. 同相串联型差分放大器同相串联型差分放大器对对A1有有I11F1O1)1 (uRRu2. 同相串联型差分放大器同相串联型差分放大器对对A1有有对对A2有有I11F1O1)1 (uRRu)1 ()1()1 (I11F1I2F222F2O12F2I22F2OuRRuRRRRuRRuRRu电压增益电压增益)1 (2F2uRRA当当1F1F22RRRR时，时，二、电压比较器二、电压比较器1. 1.电压比较器的功能电压比较器的功能：比较电压的大小比较电压的大小。输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电只有高电平和低电平两种情况平和低电平两

3、种情况，为二值信号。使输出产生跃变的输入，为二值信号。使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。广泛用于各种报警电路。电压称为阈值电压。广泛用于各种报警电路。2. 2. 电压比较器的描述方法电压比较器的描述方法 :电压传输特性电压传输特性 uOf(uI)电压传输特性的三个要素：电压传输特性的三个要素：（1）输出高电平）输出高电平UOH和输出低电平和输出低电平UOL（2）阈值电压）阈值电压UT（3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向3 3、几种常用的电压比较器、几种常用的电压比较器（1）单限比较器：）单限比较器：只有一个阈值电压只有一个阈值电压（3）窗口比

4、较器：）窗口比较器： 有两个阈值电压，有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次输入电压单调变化时输出电压跃变两次。（2）滞回比较器：具有滞回特性）滞回比较器：具有滞回特性 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次单调变化使输出电压只跃变一次。T2T1UUU回差电压：回差电压：4 4、电压比较器工作原理：、电压比较器工作原理：集成运放的非线性工作区集成运放的非线性工作区电路特征：集成运放处于开环或引入正反馈电路特征：集成运放处于开环或引入正反馈理想运放工作在非线性区的特点：理想运放工作在非线性区的特

5、点：1) 净输入电流为净输入电流为02) uP uN时，时， uOUOM uP H的的信号衰减得更快些，信号衰减得更快些，可由两对可由两对RC构成二阶有构成二阶有源低通滤波器。源低通滤波器。当当 H时，信号受到两方面抑制：时，信号受到两方面抑制： 电容电容C2阻抗减小，高频信号被旁路；阻抗减小，高频信号被旁路； 电容电容C1阻抗减小，高频信号负反馈增强。阻抗减小，高频信号负反馈增强。常见二阶低通滤波电路的幅频特性常见二阶低通滤波电路的幅频特性三、三、RCRC高通滤波电路高通滤波电路LLL111f2fjf11ff1j11fjfLLLRCRCAuj令，则 j / 1 ioCRRUUAuRCj111

6、+_+_CRUoUiL L称为下截止角频率称为下截止角频率有源高通滤波器有源高通滤波器ij1UCRRU URRU)(11Fo设输入为正弦波信号，则有设输入为正弦波信号，则有RRRCRRUUL1F1Fioj11j111故故式中式中RC1L称为下截止角频率称为下截止角频率由同相比例运算放大器可得由同相比例运算放大器可得2Lu02L1Fu)(1)(11ARRA时,当u0uAA ,0当时0uA电压增益的模为电压增益的模为电路让频率大于电路让频率大于 L L 的信号通过的信号通过 ，抑制小于，抑制小于 L L的信号，称为有的信号，称为有源高通滤波器。源高通滤波器。 时,当Lu0u21AA 为了改善滤波效果，使为了改善滤波效果，使 o，信号经高通滤波通道传输到同相输入端；，信号经高通滤波通道传输到同相输入端；RC10 当当输入信号输入信号 o，信号经低通滤波通道传输到同相输入端；，信号经低通滤波通道传输到同相输入端； 当当