山东理工大学：《电工学（电子技术）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章集成运算放大器应用

本章重点介绍集成运算放大器组成的电路在信号运算、信号测量、信号处理等方面的应用。

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第四章运算放大器的应用 4.1比例运算 4.1.1反相比例运算 is Re i Ry 1.电路组成十 Wi R Wo 9 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出第四章运算放大器的应用 4.1 比例运算 4.1.1反相比例运算 1.电路组成 uo RF ui R2 R1 + + – – + +  –  i f i1 i– i+

以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地(L)。 2.电压放大倍数 R A uj R 因要求静态时w+、w对地电阻相同，所以平衡电阻R2=R1∥R 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地(⊥)。 2.电压放大倍数因要求静态时u+、 u– 对地电阻相同，所以平衡电阻 R2 = R1 // RF

3.结论： (1)A为负值，即u。与w极性相反。因为w 加在反相输入端。 (2)Af只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。 3)|Af|可大于1，也可等于1或小于1。章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出 3. 结论： (1) Auf为负值，即 uo与 ui极性相反。因为 ui 加在反相输入端。 (2) Auf只与外部电阻 R1、RF有关，与运放本身参数无关。 (3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1

4.1.2同相比例运算 1.电路组成 2.电压放大倍数 R 十 A= w。=1+ R 十 Ho U R W R2 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出 4.1.2 同相比例运算 1.电路组成 2.电压放大倍数 1 F i o f 1 R R u u Au = = + uo RF ui R2 R1 + + – – + +  –  u+ u–

3.结论： (1)Af为正值，即W。与w极性相同。因为山加在同相输入端。 (2)A只与外部电阻R1、R有关，与运放本身参数无关。 (3)Af≥1，不能小于1。当R1=o0且RF=0时， uo=ui,Auf=1, Wo 称电压跟随器。 Wi - 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出 3. 结论： (1) Auf 为正值，即 uo与 ui 极性相同。因为 ui 加在同相输入端。 (2) Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本身参数无关。 (3) Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。当 R1=  且 RF = 0 时， uo = ui ， Auf = 1，称电压跟随器。 uo ui + + – – + +  – 

例1： 7.5kΩ +15Vo 左图是一电压跟随器， 15k2 电源经两个电阻分压后加十在电压跟随器的输入端，当负载R变化时，其两端 15k2 电压u,不会随之变化。章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出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 15k RL +15V 7.5k 例1：

4.1.3减法运算电路（差动比例如R1=R2,R3=RF uil 0 up R2 R; RE(a-4） -1 如R1=R2=R3=RF R生则：W。=2一1 RR+R 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出 4.1.3 减法运算电路（差动比例） ui2 uo RF ui1 R3 R2 + +  – R  1 + – + + – – 如 R1 = R2 ，R3 = RF 如 R1 = R2 = R3 = RF 则：uo = ui2 − ui1 i1 1 F i2 2 3 3 1 F o (1 ) u R R u R R R R R u − + = + F o i2 i1 1 ( ) R u u u R = −

4.2集成运算放大电路中的负反馈 4.2.1反馈的基本概念凡是将放大电路（或某个系统)输出信号的一部分或全部经某种电路（反馈网络)引回到输入端，称为反馈。无负反馈放大电路方框图 A 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出凡是将放大电路（或某个系统）输出信号的一部分或全部经某种电路（反馈网络）引回到输入端，称为反馈。 4.2 集成运算放大电路中的负反馈 4.2.1 反馈的基本概念 A Xo  Xi 无负反馈放大  电路方框图

比较环节基本放大电路带有负反馈放大 A 。电路的方框图水一输入信号。一 0 输出信号一反馈信号反馈电路水一净输入信号净输入信号 Xd=Xi-X 章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出基本放大电路反馈电路 Xd Xi Xf  =  −  F + – Xf  Xd  A Xo  Xi  带有负反馈放大电路的方框图比较环节 — 输入信号 — 净输入信号 — 反馈信号 — 输出信号 Xd  Xi  Xf  Xo  净输入信号

负反馈与正反馈的判别反馈信号使净输入信号减小，则为负反馈。反馈信号使净输入信号增大，则为正反馈。瞬时极性法是判别正、负反馈的基本方法设接地参考点的电位为零。某点在某瞬时的电位高于零电位者，则其瞬时极性为正（用干表示)；反之为负（用⊙表示）。章目录上一页下一页返回退出

章目录上一页下一页返回退出负反馈与正反馈的判别反馈信号使净输入信号减小，则为负反馈。反馈信号使净输入信号增大，则为正反馈。瞬时极性法是判别正、负反馈的基本方法设接地参考点的电位为零。某点在某瞬时的电位高于零电位者，则其瞬时极性为正（用表示）；反之为负（用表示）。  －

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