集成运算放大器的用用电路

1、集成运算放大器的用用电路第1页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四1.1 加法与减法运算电路1. 反相加法运算R3 = R1 / R2 / RfiF i1 + i2若 Rf = R1= R2 则 uO = (uI1+ uI2)可见输出电压与两个输入电压之间是一种反相输入加法运算关系。第2页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四 R2 / R3 / R4 = R1/ Rf若 R2 = R3 = R4，则 uO = uI1+ uI2 Rf = 2R1 2. 同相加法运算由于这种电路涉及到多个电阻的并联运算，给阻值调节带来不便，而且还存在共模干扰，故实际中很少采用。

2、第3页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四法 1：利用叠加定理uI2 = 0 uI1 使：uI1 = 0 uI2 使：一般R1 = R1； Rf = RfuO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 uI1 )法 2：利用虚短、虚断uo = Rf /R1( uI2 uI1 )减法运算实际是差动电路3. 减法运算电路若四个电阻均相同，则uo = uI2 uI1 第4页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四测量放大器(或仪用放大器)同相输入同相输入差动输入uO1uO2对共模信号：uO1 = uO2 则 uO = 0对差模信号：R1 中点为交流地为保证

3、测量精度需元件对称性好4三运放差动放大电路第5页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四仪器放大器是用来放大微弱差值信号的高精度放大器。 特点：KCMR很高、 Ri 很大， Au 在很大范围内可调。仪器放大器单片集成产品：LH0036、LH0038、AMP-03、AD365、AD524等。例：仪器放大器构成的桥路放大器温度为规定值时 RT =R 路桥平衡 uo =0 。温度变化时 RT R 路桥不平衡 uo 产生变化。仪器放大器RGRTRRRt oVREFuo第6页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四例1求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。 解：电路由第一级

4、的反相器和第二级的加法运算电路级联而成第7页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四例2 求图示电路中uo与uI1、uI2的关系。第 6 章集成运算放大器的应用第8页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四例3差动运算电路的设计条件：Rf = 10 k要求：uo = uI1 2uI2R1 = 5 kR2 = 2R3R2/ R3= R1/Rf= 5/10R2= 10 kR3= 5 k第9页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四课堂练习第10页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四1. 积分运算电路=当 uI = UI 时，设 uC(0)

5、 = 0 时间常数 = R1Cf1.2 积分与微分运算电路第11页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四反相积分器：如果u i=直流电压, 输出将反相积分，经过一定的时间后输出饱和。tui0tuo0-UomTM积分时间设Uom=15V,ui=+3V, R=10k ,C=1F求积到饱和值的时间：第12页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四练习: 画出在给定输入波形作用下积分器的输出波形。tui0212345tuo0-2-4-6第13页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四应用举例：输入方波，输出是三角波。tui0tuo0第14页，共22页，202

6、2年，5月20日，1点43分，星期四例6.4 在图所示电路中。（1）写出输出电压uo与输入电压ui的运算关系。（2）若输入电压ui=1V，电容器两端的初始电压uC=0V，求输出电压uo变为0V所需要的时间。解：（1）由可知，运放A1构成积分电路，A2构成加法电路，输入电压ui经积分电路积分后再与ui通过加法电路进行加法运算。由图可得：第15页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四将 代入以上两式，得（2）因，当uo变为0V时，有故需经过，输出电压uo变为0V第16页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四R2 = Rf虚地虚断RfC1 = 时间常数微分电路输出电压

7、：2. 微分运算电路 uItOuOtO第17页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四u+ = u-= usio = i1 = us / R11. 输出电流与负载大小无关2. 恒压源转换成为恒流源特点：1.3 基本运算电路应用举例例6.5 在工程应用中，为抗干扰、提高测量精度或满足特定要求，常常需要进行电压信号和电流信号之间的转换。图示电路称为电压-电流转换器，试分析其输出电流io和输入电压us之间的关系。第18页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四例6 图示电路为比例-积分运算电路，又称PI调节器。它在自动控制系统中得到广泛应用。试分析其输入、输出电压关系。解

8、：根据虚短和虚断的概念，由图可得第19页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四当输入电压为一恒定Ui值时，输出电压为上式的第一项为比例调节，第二项为积分调节。 设t=0时，在输入端加入固定电压Ui，由于电容上电压不能突变，UCf = 0，电路只有比例调节运算起作用，此时 当t0时，电容开始充电，积分运算起作用，随着时间增长，输出电压作直线变化，比例-积分动作的变化规律如图所示。 积分电路在自动控制系统中常用来实现延时、定时，本例中用来延缓过渡过程的冲击，使被控制的电机外加电压缓慢上升，避免其转矩猛增，造成传动机械的损坏。第20页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四例7 开关延迟电路电子开关当 uO 6 V 时 S 闭合，tuOO6 V1 msuItO 3 VtusO 3 V第21页，共22页，2022年，5月20日，1点43分，星期四