【电工电子】ch9-集成运算放大器.ppt

当 R1= ? 或 RF = 0 时， uo = ui ， Auf = 1， 称电压跟随器。 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 由运放构成的电压跟 随器输入电阻高、输出 电阻低，其跟随性能比 射极输出器更好。 uo ui + + – – + + ? – ? 左图是一电压跟随器，电源经两个电阻分压后加在电压跟随器的输入端，当负载RL变化时，其两端电压 uo不会随之变化。 uo + – + + ? – ? 15k? RL 15k? +15V 7.5k? 例： * 9.3.2 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 因虚短, u–= u+= 0 平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF ii2 ii1 if uo ui2 RF ui1 Ri2 Ri1 + + ? – ? R2 + – 因虚断，i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if * 9.3.3 减法运算电路 由虚断可得： 由虚短可得： 分析方法1： ui2 uo RF ui1 R3 R2 + + ? – ? R1 + – + + – – 如果取 R1 = R2 ，R3 = RF 如 R1 = R2 = R3 = RF R2 // R3 = R1 // RF 输出与两个输入信号的差值成正比。 常用做测量 放大电路 * 分析方法2：利用叠加原理 减法运算电路可看作是反相比例运算电路与同相比例运算电路的叠加。 u+ ui2 uo RF ui1 R3 R2 + + ? – ? R1 + – + + – – * 9.2.4 积分运算电路 由虚短及虚断性质可得 i1 = if if =? if i1 uO CF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? uC + – 当电容CF的初始电压为 uC(t0) 时，则有 * 若输入信号电压为恒定直流量，即 ui= Ui 时，则 ui t O 积分饱和 线性积分时间 线性积分时间 –Uo(sat) uo t O + Uo(sat) ui = Ui 0 ui = –Ui 0 采用集成运算放大器组成的积分电路，由于充电电流基本上是恒定的，故 uo 是时间 t 的一次函数，从而提高了它的线性度。 输出电压随时 间线性变化 Ui –Ui * 将比例运算和积分运算结合在一起，就组成 比例-积分运算电路。 if i1 电路的输出电压 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-积分 这种运算器又称 PI 调节器, 常用于控制系统中, 以保证自控系统的稳定性和控制精度。改变 RF 和 CF，可调整比例系数和积分时间常数, 以满足控制系统的要求。 uo CF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? RF * 9.3.5 微分运算电路 if i1 由虚短及虚断性质可得 i1 = if ui t O uo t O Ui –Ui uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? * uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? R1 比例-微分运算电路 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-微分 控制系统中， PD调节器在调节过程中起加速作用，即使系统有较快的响应速度和工作稳定性。 —PD调节器 if iR iC * * * * ii if ib ib= ii - if 输入信号 反馈信号 净输入信号 并联反馈 跳转1 ube= ui - uf 输入信号 净输入信号 串联反馈 uf ui ube + + + – – – 反馈信号 　反馈信号与输入 信号并联，即反馈电流信号与输入信号电流比较,称为并联反馈。 　反馈信号与输入 信号串联，即反馈 电压信号与输入信 号电压比较的，称 为串联反馈。 返回 后一页 前一页 * + – uf + – ud 设输入电压 ui 为正， 差值电压 ud =ui – uf 各电压的实际方向如图 uf 减小了净输入电压(差值电压) ——负反馈 ? ? uo RF ui R2 R1 + – + + ? – ? + – 例1： uo RF ui R2 R1 + – + + ? – ? + – 例2： 设输入电压 ui 为正， 差值电压 ud =ui + uf 各电压的实际方向如图 uf 增大了净输入电压 ——正反馈 ? － – + uf – + ud ? － 在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。 在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。 * 例3： RB1