运算放大器的非线性应用
集成运算放大器的非线性应用——比较器
图9-19(a)所示为过零比较器符号。 由于集成运放处于开环状态,uo与ui不再保持线性关系,而是将同相端电压 和反相端电压进行比较。 当u+>u-,即ui<0时,uo=+Uo(sat)。 当u+<u-,即ui>0时,uo=-Uo(sat)。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
一、过零比较器
集成运算放大器的非线性应用——比较器
三、滞回比较器(施密特触发器)
图9-21所示为滞回比较器的电路图和波形图。由于电路工作于正反馈状态, 所以电路的输出电压将为负饱和值或正饱和值,uo与ui不再保持线性关系。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
三、滞回比较器(施密特触发器)
输入电压ui经电阻R1加在集成运放的反相输入端,参考电压UR经电阻R2接在 同相输入端,此外,从输出端通过电阻Rf引回反馈,引入的反馈类型为电压串联 正反馈。因此,同相输入端的电压uP是由参考电压UR和输出电压Uo共同决定的, Uo有-Uo(sat)和+Uo(sat)两个状态。在输出电压发生翻转的瞬间,运放的两个输入 端的电压非常接近,即uN=uP。因此可用叠加原理来分析它的两个输入触发电平。
把两个门限电平的差值称为回差电压ΔUTH,即
集成运算放大器的非线性应用——比较器
三、滞回比较器(施密特触发器)
回差电压的存在,可大大提高电路 的抗干扰能力,避免了干扰和噪声信号 对电路的影响。消除干扰的原理如图922所示。
集成运算放大器的非线性应用——比较器
四、窗口比较器
图9-23所示为窗口比较器,即电压比较器的基本输入信号。窗口比较器信号之间的关系见表9-1。
集成运算放大器 的非线性应用—
电工电子实验运算放大器的非线性应用
v 按P115实验内容要求进行测试,画出f=1.5kHz 的输出波形,标注相关参数。
4
P116-方波发生器
v 设计一个方波发 生器,电路技术 指标如下:
v 输出信号频率 f=1kHz。输出信 号电压幅度≥6V。
v 电源电压±9V。 v 负载阻抗
RL=10kΩ
9V 9V
方波发生器电路
5
工作原理
v 电路中R1和R2组成正 反馈电路、R4和C1构 成积分器、R3为输出 限流电阻、D1和D2 是输出限幅稳压管。 设两个稳压管的稳压 值相等,串联压降 V=VO+=| VO-|。
v 方波发生器的振荡频 率为
图2a方波发生器的输出波形
运算放大器的非线性运用
v P113 v P116
1
P113 文氏桥正弦振荡器
v 文氏桥正弦波发生器是一种常用的RC 振荡器,应用非常广泛。它由运放和 文氏电桥反馈网络组成。
v 为了获得单一频率的正弦波输出,应 该有选频网络,选出失真波形的基波 分量作为输出信号,以获得正弦波输 出。选频网络和正反馈网络或放大电
图1 文氏桥正弦振荡电 路
v 设R=R1= R2,C=C1=
C2。则有:
f0
1
2 RC
-7VHale Waihona Puke 1ms图2 图1电路输出波形
3
调测注意事项
v 电源电压必须对称,用万用表测量。连接到运 放集成电路时注意极性,不可接反。
v 输出电压的幅度由电源电压的数值和电位器R5 共同决定,最大输出电压UOPPmax≈2EC-4V
7
fO
电子技术基础--第七章--集成运算放大器的线性应用和非线性应用
i1 i f 0
u O (1
Rf R1
)u i
u I 0 R1i1
uI i2 i1 R1
i1
uI R1
0 u M R2 i2
u M R2 i 2 R2 uI R1
0 u M R3i3
减法器的输出电压为两个输入信号之差乘以放大系数 Rf/R1, 故又称它为差分放大器。 为减小失调误差 R1//Rf=R2//R3
(五)反相积分运算电路
duC i 2 C dt
uC 0 uO
duo i2 C dt
u I 0 R1i1
i1 i2 0
du uI (C o ) 0 R1 dt
vI T
(同相过零比较器)
O
2
3
4
t
电压传输特性
vO
vO VOH
VOH O t
O VOL
vI
VOL
思考
1.若过零比较器如图所示,则它 的电压传输特性将是怎样的? 2.输入为正负对称的正弦波时, 输出波形是怎样的?
+VCC vI + A -VEE vO
vI T 2
+VCC vI + A -VEE vO
具体电路的工作原理,其它问题也就迎刃而解了。
比例运算电路 加法电路
减法电路 积分电路
微分电路
一、运算电路
• (一)反相比例运算电路 • (二)同相比例运算电路
(一)反相比例运算电路
i1 i f 0
u N uo R f i f
if u N uO u O Rf Rf
集成运放的非线性失真分析及电路应用
集成运放的非线性失真分析及电路应用0 引言运算放大器广泛应用在各种电路中,不仅可以实现加法和乘法等线性运算电路功能,而且还能构成限幅电路和函数发生电路等非线性电路,不同的连接方式就能实现不同的电路功能。
集成运放将运算放大器和一些外围电路集成在一块硅片上,组合成了具有特定功能的电子电路。
集成运放体积小,使用方便灵活,适合应用在移动通信和数码产品等便携设备中。
线性特性是考查具有放大功能的集成运放和接收射频前端电路的一个重要参数,并且线性范围对集成运放的连接方式也有很大影响。
集成运放的线性范围太小,就会造成输出信号产生多次谐波和较大的谐波功率,严重地影响整个电路的功能。
基于集成运放的非线性分析,可以发现造成电路非线性失真的原因,并且在不改变电路设计的前提下,通过改变集成运放的连接方式,达到实现集成运放正常工作的目的。
本文设计优化的集成运放电路应用于定位系统射频前端电路,完成对基带扫频信号的放大输出,能有效抑制了集成运放谐波的产生,实现射频接收前端电路的高增益,提高对后端电路设计部分的驱动能力。
l 差分电路的接入方法和集成运放的非线性参数通用集成运放电路由:偏置电路、输入级、中间级和输出级等组成。
其输入级部分由差分电路构成。
差分电路有双端输入和单端输入两种信号输入方法;偏置电路可以采用单电源和双电源两种供电方式。
在移动通信或便携设备中,一般采用单电源供电方式,单电源供电的集成运放要求输入信号采用单极性形式,即输入信号始终是正值或是负值,差分输入级可以用来保证输入中间级电路的信号极性,同时差分输入级放大电路可以有效抑制共模信号,增强集成运放的共模抑制比。
但是,当共模输入信号较大时,差分对管就会进入非线性工作状态,放大器将失去共模抑制能力,严重影响到集成运放的共模抑制比。
集成运放的非线性特性参数除了最大共模输入。
模拟电子技术基础知识运算放大器的非线性特性解析与应用
模拟电子技术基础知识运算放大器的非线性特性解析与应用模拟电子技术中的运算放大器是一种重要的电子元件,广泛应用于信号处理、滤波、运算和放大等领域。
运算放大器被设计为线性的电路,但在实际应用中,其非线性特性常常会对电路性能产生影响。
本文将对运算放大器的非线性特性进行解析,并探讨其在实际应用中的重要性。
1. 非线性特性的定义和分类非线性特性指的是电路输出与输入信号不成比例的关系。
在运算放大器中,这种非线性特性通常体现为失真、交叉耦合和非线性增益等现象。
2. 失真失真是指运算放大器输出信号中含有不同于输入信号的频谱成分。
主要的失真形式包括谐波失真、交调失真和互调失真等。
谐波失真是输出信号中含有输入信号频率的整数倍频率成分;交调失真是输出信号中含有输入信号频率之间的交叉成分;互调失真则是当输入信号有多个频率时,输出信号中含有两个或多个频率之间的非线性交叉成分。
3. 交叉耦合交叉耦合是指在运算放大器中,当输入信号的一个分量变化时,会影响到其他分量的输出。
这种非线性耦合效应会导致输出信号中出现与输入信号成分无关的非线性成分,从而改变电路的运算性能。
4. 非线性增益非线性增益是指运算放大器在不同输入信号幅度下的输出增益不一致性。
在理想的运算放大器中,输出信号应该与输入信号成比例,但由于非线性特性的存在,输出信号的增益并不是恒定的。
这种非线性增益会导致信号失真,并降低电路的工作精度。
5. 非线性特性的应用尽管非线性特性会对电路性能产生影响,但在某些应用场景下,非线性特性也是被利用的。
例如,压限放大器(limiter amplifier)就是一种利用非线性特性的运算放大器,它被广泛应用于无线通信中用于抑制干扰信号、防止过载和保护接收机等方面。
6. 技术手段与解决方案为了解决运算放大器的非线性特性问题,工程师们提出了许多技术手段和解决方案。
例如,通过合理的设计,可以采用负反馈手段来补偿非线性特性,使得输出信号更加稳定和准确。
模电期末考试题目及答案
模电期末考试题目及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在模拟电路中,运算放大器的基本应用不包括以下哪一项?A. 放大器B. 比较器C. 振荡器D. 逻辑门答案:D2. 理想运算放大器的开环增益是:A. 有限的B. 非常大的C. 非常小的D. 零答案:B3. 以下哪个不是模拟信号的特点?A. 连续变化B. 可以是数字形式C. 可以是模拟形式D. 可以是周期性变化答案:B4. 负反馈在运算放大器电路中的作用是:A. 增加增益B. 降低增益C. 增加稳定性D. 减少噪声答案:C5. 一个理想二极管的正向导通电压是:A. 0VB. 0.7VC. 3.3VD. 5V答案:B...二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述运算放大器的非线性应用有哪些,并举例说明。
答案:运算放大器的非线性应用包括比较器、振荡器、调制器等。
例如,比较器可以将输入信号与参考电压比较,输出高电平或低电平,常用于过压保护电路。
2. 解释什么是负反馈,并说明负反馈在电路设计中的作用。
答案:负反馈是指将输出信号的一部分反馈到输入端,与输入信号相减。
负反馈可以增加电路的稳定性,降低噪声,减小非线性失真,提高增益精度。
3. 什么是共模抑制比(CMRR)?它在模拟电路设计中的重要性是什么?答案:共模抑制比(CMRR)是指运算放大器对差模信号增益与对共模信号增益的比值。
CMRR高意味着运算放大器对差模信号的放大能力强,对共模信号的放大能力弱,这在模拟电路设计中非常重要,因为它可以减少共模干扰,提高电路的抗干扰能力。
...三、计算题(每题15分,共30分)1. 给定一个理想运算放大器电路,输入信号为Vin,反馈电阻Rf=10kΩ,输入电阻Ri=1kΩ,求输出电压Vout。
答案:由于是理想运算放大器,所以输入端的电压差为零,即Vin+ = Vin-。
根据虚短原理,Vin+ = Vout/Rf * Ri。
代入Rf和Ri的值,得到Vout = Vin * (Rf/Ri) = Vin * 10。
10-5 运算放大器的非线性应用
零迟滞比较器电路图
独立信号源方波发生器电路
方波发生器工作原理
⒈ uC=0至t=t1时的变化过程
从uO=+UOm开始讨论:
起初
v
u F
U RH
R
R 2
R
U Om ,uC不能跃变,v-=uC=0,由于R1上加
2
f
的电压uR1= + UOm-uC,C 将在+UOm作用下充电,等到uC≥URH时,v-≥v+,
电压,这种电路称为零比较器。
零比较器波 形图
2. 比较电压UR为一正值时 比较电压UR为一正值时,若ui为幅值大于UR的正弦波,
则输出电压uo的波形是与ui同频率但正负半周宽度不相等的 矩形波,幅值仍决定于运算放大器的最大输出电压。显然 改变UR的数值,可以改变其正负半周宽度的比例。
比较器 波形图
uF
uO1
uO2
uO1
t>t1后,C经R反向放电,
在 t = t2时,uO2= uC ,过零,C
uO2
开始经R正向充电,直到 t = t3
时,uO2
R 2
R
U Z ,uF过0,uO1立
刻翻转为+UZ1 。
R=R′时的uO1、uO2波形图
uF
uO1
uO2
uO1
在 t>t3后,C经R′正向放电,
直至在 t = t4,uO2= uC ,再次过
uO2
零,回到 t = 0的状态,完成一
次循环。
R=R′时的uo1、uo2波形图
uF
uO1
uO2
可见:
uO1
三角波的变化范围为:
R2 R
UZ
运算放大器的非线性应用
实验4.7 运算放大器的非线性应用一、实验目的1.进一步了解运算放大器的传输特性2.进一步了解运算放大器开环及引入正反馈时的应用特点3.学会用运放构成电压比较器,矩形波,三角波,锯齿波发生器二、实验仪器与器件1.双路稳压电源一台2.示波器一台3.数字万用表一台4.集成运算放大器A741 2块5.定值电阻若干6.电容若干7.双向稳压管1只8.DC信号源3个9.100K电位器2只三、实验原理当运算放大器处于开环或接入正反馈时,其传输特性为非线性此种状态下的运算放大器工作在非线性状态,称之为运算放大器的非线性应用。
运算放大器非线性应用时,选择合理的电路结构和外接器件,可构成各种电压比较器和各种信号产生电路。
在电压比较器中,比较特殊和常见的的有过零比较器、基准电压为nV的电压比较器和迟滞电压比较器。
信号产生电路可以输出正弦波、三角波、矩形波。
此外,通过调整电路元件参数和结构,还可改变矩波形的占空比,积分得到锯齿波;通过电路的运算功能可实现不同波形的转换,例如正弦波经滤波得到三角波,三角波和正弦波经比较电路可得到矩形波,矩形波经积分可得到三角波。
四、实验内容实验要求1.利用EWB对预习中的设计电路进行仿真,调整确定器件参数2.根据仿真确定的电路和器件进行电路连接,构成满足要求的电路1.用运算放大器构成一个基准电压为2V的电压比较器。
图1-1 基准电压为2V的电压比较器图1-2基准电压为2V的电压比较器特性曲线2.用运算放大器构成一个迟滞比较器。
图2-1 迟滞比较器图2-2 迟滞比较器特性曲线3.用运算放大器构成一个既能产生矩形波又能产生三角波的电路。
图3-1 既能产生矩形波又能产生三角波的电路图3-2 输出波形4.运算放大器构成产生锯齿波的电路。
图4-1 锯齿波产生电路图4-2锯齿波产生电路输出波形五、实验总结具体电路图的结构、元件参数、和仿真结果、(1)(2)的传输特性和(3)(4)的输出波形可参考仿真抓屏文件。
集成运算放大器及应用—集成运放的非线性应用(电子技术课件)
(a)反相输入
(b)同相输入
图3.3.9 输入保护电路
(3)输出保护 利用稳压管V1和V2接成反向串联电路。若输出端出现过高电压,集成运放输
出端电压将受到稳压管稳压值的限制,从而避免了损坏。
由于大部分集成运放内部电路的改进,已不需要外加补偿网络。
3.保护电路 (1)电源极性的保护 利用二极管的单向导电特性防止由于电源极性接反而造成的损坏。当
电源极性错接成上负下正时,两二极管均不导通,等于电源断路,从而起 到保护作用。
图3.3.8 电源极性保护电路
(2)输入保护 利用二极管的限幅作用对输入信号幅度加以限制,以免输入信号超过额定值损坏
由图可见,他们之间存在差值称为回差电 压或迟滞宽度u,用 表示,即:
图3.3.7 滞回电压比较器的传输特性
u Uth1 Uth2
三、集成运放使用常识 1.零点调整 方法:将输入端短路接地,调整调零电位器,使输出电压为零。 2.消除自激振荡 方法:加阻容补偿网络。具体参数和接法可查阅使用说明书。目前,
滞回比较器具有两个不同的阈值,且相差较大(通常称我电压 滞回特性),即惯性,因而也就具有一定的抗干扰能力。
(1)滞回电压比较器中的阈值电压
图3.3.6 滞回电压比较器
当 uo U om 时,集成运放同相
输入端的电位为:
u
R1 R1 R2
F
Uth1
(2)滞回电压比较器中的阈值电压
图3.3.6 滞回电压比较器
当 uo U om 时,集成运放同相输入端
的电位为:
u
模拟电子技术基础第4章
图4.2.2 同相输入放大电路
放大电路的输入电阻Ri→∞ 放大电路的输出电阻Ro=0 图4.2.3 电压跟随器
4.2.3 差动输入(Differential input)放大电路
图 4.2.5 所示为差动输入放大电路,它的两个输入端都有 信号输入。 ui1通过R1接至运放的反相输入端,ui2通过R2、R3分压后接 至同相输入端,而uo通过Rf、R1反馈到反相输入端。
三、开方运算
平方根运算电路如图4.3.5 所示,与图4.3.2所示的除法电路比 较可知,它是上述除法电路的一个特例,如将除法电路中乘法 器的两个输入端都接到运放的输出端,就组成了平方根运算电 路。
图4.3.5 平方根运算电路
4.4
有源滤波器
滤波器的功能及其分类
4.4.1
滤波器是从输入信号中选出有用频率信号并使其顺利通过, 而将无用的或干扰的频率信号加以抑制的电路。 只用无源器件R、L、C 组成的滤波器称为无源滤波器,采用 有源器件和R、C元件组成的滤波器称为有源滤波器。 同无源滤波器相比,有源滤波器具有一定的信号放大和带 负载能力可很方便的改变其特性参数等优点; 此外,因其不使用电感和大电容元件,故体积小,重量轻。 但是由于集成运放的带宽有限,因此有源滤波器的工作频率较 低,一般在几千赫兹以下,而在频率较高的场所,采用LC无源 滤波器或固态滤波器效果较好。
通常用分贝数dB表示,则为
一般情况希望Aod越大越好, Aod越大,构成的电路性能 越稳定,运算精度越高。 Aod一般可达100dB,最高可达140dB 以上。 2、输入失调电压UIO及其温漂 dUIO/dT 如果集成运放差动输入级非常对称,当输入电压为零时,
输出电压也应为零(不加调零装置)。但实际上它的差动输入
电子技术-集成运算放大器非线性应用
-uo ∞
++
uo
UR为参考电压
当ui > UR时 , uo = +Uom
当ui Uom
<
UR时uo,
uo = -
+Uo
m
0
ui
-Uom
1、单门限电压比较器
单门限电压比较器只 有一个门限电平,当输
i1 R1
∞ -
入电压达到此门限值时 ,输出状态立即发生跳 变。
ui
R2
UR
+ +
u0
u0 +U0M
0 UR
2、消振
通常是外接RC消振电路或消振电容,用它来破坏产生自激
门限电平值
ui -U0M
电压比较器广泛应用于模/数 接口、电平检测及波形变换等领 域中。
应用实例
利用电压比较器可以把正弦波变换成方波。
ui
ui
∞
- +
u0
+
0
t
UR=0 由于门限电压等于0,因此
为过零电压比较器。
u0
+UCM
输入电压只要到达门限电
压值,输出电压即可发生 跳变。
0
t
-UCM
2、滞回比较器
放大电路引入负 反馈后,对电路 的工作性能带来 什么改善?
什么叫反馈?正反馈 和负反馈对电路的影响
有何不同? ?
放大电路输入信号 本身就是一个已产 生了失真的信号, 引入负反馈后能否 使失真消除?
上述问题希望课后认真归纳总结
3.4 运放的选择、使用和保护
1、选用元件
根据实际要来选用运算放大器。如测量放大器的输人信号 微弱,因此第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开 环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。 选好后,根据管脚图和符号图连接外部电路,包括电源、外 接偏置电阻、消振电路及调零电路等。
运算放大器及其应用
第一节 员工的培训管理
一、员工培训基本理论
1.员工培训的含义
员工培训是指企业为了实现其战略发展目 标,满足培养人才、提升员工职业素质的 需要,采用各种方法对员工进行有计划的 教育、培养和训练的活动过程。
2.员工培训的原则
(1)学用一致原则。
(2)按需培训原则。 (3)多样性培训原则。
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第二节 负反馈放大器
二、负反馈放大器的四种组态
图8-9 (c)所示电路,从输入端看,净输入id=ii-if,因此是并 联反馈。由虚地可看出Rf与R相当于并联的关系,所以反馈 量if=-Rio/(Rf+R)>0(由图中io的实际方向可知,io<0),因此既 是负反馈,又是电流反馈。综上所述,反馈组态为电流并联 负反馈。
输出级与负载相接,要求其输出电阻低,带负载能力强, 一般由互补对称电路或射极输出器组成
偏置电路的作用是为上述各级电路提供稳定和合适的偏置 电流,决定各级的静态工作点。
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第一节 集成运算放大器
三、集成运算放大器的主要参数
开环电压放大倍数Auo 指运放在无外加反馈情况下的空载 电压放大倍数
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第三节 运算放大器的线性和非线性 应用
一、运放的线性应用
1.信号运算电路 (1)同相比例运算 图8-15 (a)为同相比例运算电路,信号ui
注册化工工程师-电工电子技术_真题(含答案与解析)-交互(5)(285)(965)
注册化工工程师-电工电子技术(总分100, 做题时间90分钟) 单项选择题1.如图所示,MO=ON,若原点O处的磁感应强度为0,则I1与I2的关系为______。
• A.大小相等,方向相反• B.大小相等,方向相同• C.大小无关,方向相反• D.大小无关,方向相同SSS_SIMPLE_SINA B C D该题您未回答:х该问题分值: 2答案:B2.电感元件上的电压u及电流i的参考方向如图所示,描述u与i关系的表达式应该是______。
A. B.C. D.u=LiSSS_SIMPLE_SINA B C D该题您未回答:х该问题分值: 2答案:B3.设图示电路中的元件参数为已知,若采用支路电流法求解各支路电流,则需列写的最少独立方程个数为______。
•**•**•****SSS_SIMPLE_SINA B C D该题您未回答:х该问题分值: 2答案:C[解析] 分析电路结构,电路具有n个节点、m个网孔和l条支路,利用支路电流法列写这l个独立方程的具体步骤如下。
①设定各支路电流的参考方向和各网孔的循回方向;②利用基尔霍夫电流定律(KCL)列写出n-1个节点的电流方程;③利用基尔霍夫电压定律(KVL)列写出m个回路的电压方程。
这l个方程相互独立。
如果电路中含有k个电流源,则回路电压方程的个数将减少k个,所需列写的(m-k)个电压方程应选择那些不包含电流源的回路。
根据已知电路有:n=2个节点、m=2个网孔和l=3条支路,k=1个电流源,所以,本题所需最少的独立方程数为2个,分别为:(2-1)个KCL方程、(2-1)个KVL方程。
4.已知二端网络N的端口电压u(t)=10sin(ωt+60°)V,端口电流i(t)=4sin(ωt+20°)A,则二端网络N的等效阻抗为______。
•**Ω•**∠40Ω•**∠80Ω**∠80ΩSSS_SIMPLE_SINA B C D该题您未回答:х该问题分值: 2答案:A5.如图所示电路的传递函数及幅频特性曲线是______。
集成运放电路试题及答案
集成运放电路试题及答案第三章集成运放电路⼀、填空题1、(3-1,低)理想集成运放的A=,K=。
CMRud2、(3-1,低)理想集成运放的开环差模输⼊电阻ri=,开环差模输出电阻ro=。
3、(3-1,中)电压⽐较器中集成运放⼯作在⾮线性区,输出电压Uo只有或两种的状态。
4、(3-1,低)集成运放⼯作在线形区的必要条件是___________ 。
5、(3-1,难)集成运放⼯作在⾮线形区的必要条件是__________,特点是___________,___________。
6、(3-1,中)集成运放在输⼊电压为零的情况下,存在⼀定的输出电压,这种现象称为__________。
7、(3-2,低)反相输⼊式的线性集成运放适合放⼤(a.电流、b.电压) 信号,同相输⼊式的线性集成运放适合放⼤(a.电流、b.电压)信号。
8、(3-2,中)反相⽐例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路,⽽同相⽐例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路。
9、(3-2,中)分别选择“反相”或“同相”填⼊下列各空内。
(1)⽐例运算电路中集成运放反相输⼊端为虚地,⽽⽐例运算电路中集成运放两个输⼊端的电位等于输⼊电压。
(2)⽐例运算电路的输⼊电阻⼤,⽽⽐例运算电路的输⼊电阻⼩。
(3)⽐例运算电路的输⼊电流等于零,⽽⽐例运算电路的输⼊电流等于流过反馈电阻中的电流。
(4)⽐例运算电路的⽐例系数⼤于1,⽽⽐例运算电路的⽐例系数⼩于零。
10、(3-2,难)分别填⼊各种放⼤器名称(1)运算电路可实现A>1的放⼤器。
u(2)运算电路可实现A<0的放⼤器。
u(3)运算电路可将三⾓波电压转换成⽅波电压。
(4)运算电路可实现函数Y=aX+bX+cX,a、b和c均⼤于零。
321(5)运算电路可实现函数Y=aX+bX+cX,a、b和c均⼩于零。
31211、(3-3,中)集成放⼤器的⾮线性应⽤电路有、等。
12、(3-3,中)在运算电路中,运算放⼤器⼯作在区;在滞回⽐较器中,运算放⼤器⼯作在区。
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运算放大器的非线性应用
实验目的
1.掌握检查运算放大器工作在非线性区的分析方法。
2.学会运用运算放大器实现波形变换及波形产生。
实验仪器
1.双踪示波器X1
2.函数发生器X1
3.数字万用表X1
4.直流稳压电源X1
5.模拟实验箱X1
实验原理
1.在集成运放应用的电路中,运放的工作范围有两种:工作在线性区(指输入电压U0与输出电压Ud成正比时的输入电压范围)或工作在非线性区。
2.集成运放工作在非线性区的特点:
Uo=UoH(UP>UN)
Uo=UoL(UP<UN)
3.当运放放大器处于开环或接入正反馈时,其传输特性为非线性,工作为非线性状态。
4. LM741的引脚图:
实验内容:
基本操作:
将电源1,电源2分别调为12V,将电源1的红色夹子接在放大器的引脚7(正电源端),将电源2的黑色夹子接在放大器的引脚4(负电源端),接着电源1,2的其余夹子接在一起(接地端),使电源输出±12V。
(1).电压跟随器
实验电路图:
实验步骤:
1.调节信号发生器,在同相输入端接入直流电压Ui(-5 ~ 5V)。
2.使用万用表测量输出电压U0;比较Ui与U0的大小。
实验结果:
(2)过零比较器
实验电路图:
实验步骤:
1.如图连接电路,在输入端接入(峰峰值)Ui=2V,f=1kHz的正弦信号。
2.用示波器分别观察输入Ui和输出Uo波形,绘制传输特性。
实验结果:
(3)方波信号发生器
实验电路图:
操作步骤:
1.如上图所示连接电路。
2.用示波器观察输出Uo的波形,绘制波形。
3.用示波器测量输出Uo的频率,f=
4.用示波器观察输出Uo的幅值,Uo=
实验结果:
(4)占空比可调的矩形波发生器
实验电路图:
操作步骤:
1.如图连接电路。
2.调节Rw,用示波器观察输出U0的变化。
3.调节Rw为最大值,记录输出Uo波形。
4.调节Rw为最小值,记录输出Uo波形。
实验结果:
矩形波发生器输出波形实验总结:。