第7章控制放大器

二、积分和微分运算电路
1.积分运算电路 积分运算电路的分析方法与求和电路差不多，反相积分运算电路如图：
根据虚地有 i vi ，于是 R
vO
vC
1 RC
vidt
VI RC
t
当输入信号是阶跃直流电压VI时，即：
vO
vC
1 C
iC dt
1 RC
vi dt
3 信号的放大和处理
二、积分和微分运算电路
1.微分运算电路
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典型的控制放大器系统结构
1 电源变换
控制放大器多为直流放大电路：各级放大器要求电源提供各种直流工作电压，所以，控制
放大器必须参照基准电压设置一个电源变换单元。当电网电压和负裁电流及环境温度在允许范围内变化 时，它应提供适合放大器技术要求的稳定电压。
典型电源变换器的电路组成包括：变压器、整流及滤波、稳压及过载保护等基本 电路。
整流电路 ： 桥式整流电路在同 样的交流电压作用下所得的整 流输出电压有效值较高，脉动 系数较低每个整流元件所承受 的反向峰值电压也较全波整流 为低，所以应用尤为普遍。 但是，桥式整流电路输出电压 的脉动系数约为0.667，仍不特 合控制放大器的工作要求，必 须采用滤波电路。
1 电源变换
控制放大器
晶体三极管T1和T2：和72、集电极电阻只RC1和RC2及共用射极电阻Re。当输入两管 的基极电压相等时，由于两集电极电流相等，电阻R1和R2压降相等，故作为输出信 号电压的两管集电极之间的压差为零→这种对两输入端加以相同信号的输入方式称为
共模输入。------主要作用：抑制零点漂移
差动放大器主 要作用：抑制 零点漂移
Rf R1 // R2
)
Rp R3
vi3 (1
Rf R1 // R2
)
Rp R4
vi4 (1
Rf R1 // R2
)
[(R1 // R2 ) Rf R1 // R2
Rf Rf
]( Rp R3
vi3
Rp R4
vi4 )
Rp Rf ( vi3 vi4 ) Rn R3 R4
3 信号的放大和处理
整流电路 ： 桥式整流电路在同样的交流电压作用下所得的整流输出电压有效值较高，脉动系数
较低每个整流元件所承受的反向峰值电压也较全波整流为低，所以应用尤为普遍。但是，桥式整流
电路输出电压的脉动系数约为0.667，仍不特合控制放大器的工作要求，必须采用滤波电路。
稳压电路： 整流及滤波电 路完成交流至直流的电源 变换，但输出电压仍受负 载和电网电压波动的干扰。 不能满足控制放大器特别 是测量放大器对电源的技 术要求，往往要增加稳压 电路。
vop
(R4 // R')vi3 (1 R3 (R4 // R')
Rf R1 // R2
)
(R3 // R')vi4 R4 (R3 // R')
(1
Rf R1 // R2
)
vop
R3 R3
(R4 // R')vi3 (1 R3 (R4 // R')
Rf R1 // R2
)
R4 R4
(R3 // R')vi4 (1 R4 (R3 // R')
显然 vO iR R iC R RC dvC dt RC dvI dt
4 控制信号电路
数/模和模／数转换电路
控制放大器与计算机相联接必须使用D／A和A／D转换器。
5 测量放大电路
一、阻抗变换器
在控制放大器中，往往附带有测量放大电路。测量放大电路应与传感器的 工作原理相适应。对电位器式位移或转角传感6，为减小前述负载效应对其线 性度的影咱，应利用一个阻抗变换器即电压跟随电路：
5 测量放大电路
二、电荷放大器 电荷放大器是与压电式传感器相匹配的前置放大电路。它能将高内阻的电荷 信号源转换为低内阻的电压源．使输出电压正比于输入电荷，因此，电荷放 大器同样起着阻抗交换作用。
3 信号的放大和处理
运算电路是集成运算放大器的基本应用电路，它是集成运放的线性 应用。讨论的是模拟信号的加法、减法、积分和微分、对数和反对 数（指数）、以及乘法和除法运算。 一、加减法电路 1. 反相输入求和电路
在反相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了反相输入求和电路 ，两个输入信号电压产生的电流都流向Rf ，所以输出是两输入信号的比例和：
第七章 控制放大器
1.电源变换 2.运算放大器 3.信号的放大和处理 4.控制信号电路 5.测量放大电路 6.功率放大器
概述
控制放大器是电液控制系统的重要组成部分，它必须与 电一机械转换器相匹配，并具有各种附加电子线路或校 正网络以改善电液控制元件或系统的稳态和动态特性。
基本单元包括：
控制信号的生成 信号的处理 前置放大级 功率放大级 测量放大级 反馈校正电路 颤振信号发生器 其他功能电路电源
负反馈电路
运算放大器
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3 信号的放大和处理
2.同相输入求和电路
在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就构成了同相输入求和电路： 因运放具有虚断的特性，对运放同相输入端的电位可用叠加原理求得:
而
当 同相输入求和
3 信号的放大和处理
3.双端输入求和电路
双端输入也称差动输入，双端输入求和运算电路如图8.1.3所示： 其输出电压表达式的推导方法与同相输入运算电路相似。当vi1=vi2 =0时，用叠加原理分别求 出vi3=0和vi4 =0时的输出电压vop。当vi3 = vi4 =0时，分别求出vi1=0，和vi2 =0时的von。
2 运算放大器
在控制放大器中，运算放大器用于信号放大、阻抗变换以及进行各种信号处理
运算放大器常由多级差动放大器组成。当输入两管的基极电压相等时，由于两集电极电流相等 ，电阻R1和R2压降相等，故作为输出信号电压的的两管集电极之间的压差为零。这种对两输入 端加以相同信号的输入方式称为共模输入。
差动放大器的特点：静态工作点稳定，对共模信号有很强的抑制能力，它唯 独对输入信号的差（差模信号）做出响应，集成运算放大器几乎都采用差动 放大器作为输入级。
稳压管稳压电路是利用稳压二极管反向击穿时所具有的伏安特性来实现稳压。为了扩展稳压电 路负载电流变化的适应范围，并能随意调节输出电压的稳定位，通常利用射极输出跟随器，并 增加放大环节。
2 运算放大器
在控制放大器中，运算放大器用于信号放大、阻抗变换以及进行各种信号处理
运算放大器常由多级差动放大器组成。图a所示差动放大器包括一对性能相同的