集成运算放大器原理和运用ppt

2、在信号处理方面的应用
(1)有源滤波器 ◆ 一阶有源低通滤波器：过滤高频信号 ◆ 一阶有源高通滤波器：过滤低频信号 ◆ 二阶有源带通滤波器：过滤低频高频和信号 ◆ 二阶有源带阻滤波器：过滤中频信号
2、在信号处理方面的应用 (1)有源滤波器滤波-幅频特性图
R2
2、在信号处理方面的应用 (1)有源滤波Βιβλιοθήκη Baidu-一阶有源低通滤波器
输出级：有较大的电压输出幅度，较高的输出 功率、较小的输出电阻，一般设有过载保护。
偏置电路：为各级提供合适的静态工作点， 作为有源负载提高电压增益。
一、基本原理和主要性能指标
2、运算放大器基本原理和组成-原理
一、基本原理和主要性能指标
3. 主要性能指标
（1）输入失调（偏移）电压Vio 一般在1~10Mv,指为了保证输出为零，在输入端加的补偿电
现在— 还用于信号处理、信号变换、信号产生等方面， 在各种电子设备中被广泛应用。在测量、控制电路中有十 分重要的地位。
一、基本原理和主要性能指标
2、运算放大器基本组成和原理-组成
运算放大器
输入级：采用恒流源的差动放大电路，工作在小电 流状态，输入阻抗高。
中间级：一般采用恒流源的共发射极放大电路，放 大倍 数在几千倍以上，是运算放大器的主要增益部分。
2、典型运算放大电路 同相输入比例放大电路1
Rf
R2
U1
D Vi
R1
Vo
R1
Vi
2、典型运算放大电路
跟随电路
2
Rf
Vo
R1
Vi
U1
R
Vo
Vi
2、典型运算放大电路 反2 相输入比例放大电路
R1
Vo
Vi
Rf U1
R2
3
Vi Vo
Rf
2、典型运算放大电路
积分电3 路
4
C
R1
Vi Vo
U1 Vo
R2
Rf
R1
2、典型运算放大电路 微分电路
C Vi
Rf U1
C
R2
R2 V i2
Vo
V i1
2、典型运算放大电路 加法电路
Rf
R2 V i2
R1
Vo
V i1
U1 Vo
R3
V i1 V i2
R2
R2
2、典型运算放大电路
减法电路
Rf
Vo
R1 V i1
U1
R2
Vo
V i2
Vi
R3
三、运算放大器的基本应用 1、在测量方面的应用 2、在信号处理方面的应用
一、基本原理和主要性能指标
3. 主要性能指标
（6）共模印制比KCMR(CMR) 差模放大倍数与共模放大倍数之比。
（7）最大共模输入电压VicM 运算放大器在线性工作工作范围内所能承受的最大共模输入电压。
（8）最大差模输入电压VidM 运算放大器两输入端之间所能承受的最大电压。
（9）-3dB带宽fH和单位增益带宽fc fH是指当Ao下降到3dB所对应的信号频率；fc是指Ao下降到0dB
Vo
Rf
C
C
Vi
R /2
R
R
U1 Vo
2C
Titl e
2、在信号处理方面的应用
（2）采样保持电1路
2
D
缺少控制开关 V i
R
C
U1
Vi
Vo
2、在信号处理方面的应用
（3）电压比较电路
▼用于比较电路的运放叫比较器； ▼性能要求：鉴别准确，反应灵敏，动作迅速，抗干扰能 力 强，有一定的保护措施，防止过压（输入）或过流。
所对应的信号频率。注意与GBP区别开来。 （10）差模输入电阻和输出电阻
差模输入电阻是指两输入端之间动态电阻；输出电阻指运算放大器 在环状态下输出端对地电阻。
一、基本原理和主要性能指标
3. 主要性能指标-例子
一、基本原理和主要性能指标
3. 主要性能指标-例子
二.运算放大器分析方法
1、分析运算放大器的基本法则：虚短、虚断、虚地。 2、典型运算放大电路 ▪ 同相输入比例放大电路 ▪ 跟随电路 ▪ 反相输入比例放大电路 ▪ 积分电路 ▪ 微分电路 ▪ 加法电路 ▪ 减法电路
1、运算放大器的选择
集成运算放大器原理和应用
基本原理和一般应用
课程大纲
一.基本原理和主要性能指标
二.运算放大器分析方法 三、运算放大器的应用 四、运算放大器应用时应注意的问题 五.实例分析
一、基本原理和主要性能指标 1、概念 2、运算放大器基本组成和原理 3、主要性能指标
一、基本原理和主要性能指标
1 概念
因为早期运放主要用于放大和模拟运算（加法、减法、 乘法、除法、积分、微分等），所以取名运算放大器。
压，温度影响较大。 （2）输入失调（偏移）电流Iio
输入信号为零时，两输入端静态电流之差，温度影响较大。 （3）输入偏置电流IIB
输入信号为零时，两输入端静态电流的平均值，温度有一定影 响。 （4）差模增益（放大倍数）Avd
指运算放大器在开环状态时的差模放大倍数。 （5）转换速率SR
运算放大器在单位增益和额定输出电压下，输出电压的最大变 化率dv/dt。
2、在信号处理方面的应用
（4） 波形产生电路-方波发生电路
3
4
R1
Vo C
U1
D
R4
Vo
R2
R3
C2
C C1 R2
R3 R3
2、在信号处理方面的应用
（5）比例-积分-微分（PID）调节器
C2
C1 R2
R1 Vi
Vref
U1 Vo
四、运算放大器应用时应注意的问题
1、运算放大器的选择 2、运算放大器的保护措施 3、抑制干扰和噪声 4、其他注意事项
Rf
U1
Vo
R1
Vo
C
Vi
C
2、在信号处理方面的应用 (1)有源滤波器-一阶有源高通滤波器
Rf
C
B
Vi
U1
Vo Vi
R1
V i2
R3
2、在信号处理方面的应用
R3
(1)有源滤波器-二阶有源带通滤波器
U1 Vo
Rf
R1
C2
Vi
U1 Vo
C1
R2
V i2
R1
Vi
R3
C
2、在信号处理方面的应用
(1)有源滤波器-二阶有源带阻滤波器
对SR、Vin、Vio等要求严格； ▼常用的是迟滞（滞回）比较器。
2、在信号处理方面的应用
（3）电压比较2 电路-滞回电压比较电路
3
1 Vo
R1 Vi
U1 Vo
R2 R3
C2
2、在信号处理方面的应用
（4） 波形产生电路
● 锯齿波发生电路 ● 三角波发生电路 ● 正弦波发生电路 ● 方波发生电路 ● 压空振荡发生电路
1、在测量方面的应用
利用运算放大器测量电压、电流等: 可以与指针表做成： ●直流电流测量电路 ●支流电压测量电路 ●交流电流测量电路、 ●交流电压测量电路
Vi
C
1、在测量方面的应用
R
直流电流测量电路
C +
U1 K
V
1 00
10
1
R B
2、在信号处理方面的应用
（1）有源滤波器 （2）采样保持电路 （3）电压比较电路 （4）波形产生电路 （5）比例-积分-微分（PID）调节器