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文档简介
集成运算放大器的用用电路第1页,课件共22页,创作于2023年2月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,课件共22页,创作于2023年2月
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。第3页,课件共22页,创作于2023年2月法1:利用叠加定理uI2=0uI1使:uI1=0uI2使:一般R1=R
1;Rf=R
fuO=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,课件共22页,创作于2023年2月测量放大器(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测量精度需元件对称性好4.三运放差动放大电路第5页,课件共22页,创作于2023年2月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RGRTRRRtoVREFuo第6页,课件共22页,创作于2023年2月[例1]求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。解:电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成第7页,课件共22页,创作于2023年2月[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,课件共22页,创作于2023年2月[例3]差动运算电路的设计条件:Rf=10k
要求:uo=uI1
2uI2R1=5k
R2=2R3R2//R3=R1//Rf
=5//10R2=10k
R3=5k
第9页,课件共22页,创作于2023年2月课堂练习第10页,课件共22页,创作于2023年2月1.积分运算电路=当uI=UI时,设uC(0)=0时间常数
=
R1Cf1.2积分与微分运算电路第11页,课件共22页,创作于2023年2月反相积分器: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=1
F求积到饱和值的时间:第12页,课件共22页,创作于2023年2月练习: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,课件共22页,创作于2023年2月应用举例:输入方波,输出是三角波。tui0tuo0第14页,课件共22页,创作于2023年2月[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,课件共22页,创作于2023年2月将代入以上两式,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,课件共22页,创作于2023年2月R2=Rf虚地虚断RfC1=
—
时间常数微分电路输出电压:2.微分运算电路uItOuOtO第17页,课件共22页,创作于2023年2月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,课件共22页,创作于2023年2月[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:根据虚短和虚断的概念,由图可得第19页,课件共22页,创作于2023年2月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t>0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,课件共22页,创作于2023年2月例7
开关延迟电路电子开关当uO
6V时S闭合,tuOO6V1msuItO
3VtusO
3V第21页,课件共22页,创作于2023年2月例8
利用
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