運(yùn)算放大器構(gòu)成微分

1、實(shí)驗(yàn)三 運(yùn)算放大器構(gòu)成微分 電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試 微分電路微分電路微分電路是將輸入電壓對(duì)時(shí)間微分、并將與其值成正比的電壓輸出的電路。常用于正弦- 余弦變換、三角波- 矩形波變換、交流放大器及反饋控制的微分補(bǔ)償?shù)?。用運(yùn)算放大器組成基本微分電路,是運(yùn)算放大器線性應(yīng)用中的一種形式.微分電路的幅頻特性曲線示例微分電路的幅頻特性曲線示例1基本微分電路基本微分電路-理論分析理論分析利用運(yùn)算放大器虛地的概念, 實(shí)現(xiàn)了輸入、輸出微分運(yùn)算基本微分電路基本微分電路-理論分析理論分析如果輸入是正弦信號(hào)如果輸入是正弦信號(hào),即即ui = sint,則微分電路輸出信號(hào)則微分電路輸出信號(hào),uo = - RCcost = RCs

2、in (t - 90)可見可見uo 的幅度將隨的幅度將隨ui 的的頻率增加呈線性增加頻率增加呈線性增加,相相位滯后位滯后90基本微分電路基本微分電路-理論分析理論分析RC環(huán)節(jié)具有相環(huán)節(jié)具有相位移作用位移作用,它和它和運(yùn)算放大器內(nèi)部運(yùn)算放大器內(nèi)部電路的相位滯后電路的相位滯后作用在一起容易作用在一起容易引起自激振蕩。引起自激振蕩?；疚⒎蛛娐坊疚⒎蛛娐?理論分析示例理論分析示例2 由左圖可知由左圖可知ui 的頻率在的頻率在10 KHz之前之前, ui 超前超前uo 90, ui 與與uo 基本成線基本成線性性,能實(shí)現(xiàn)輸入能實(shí)現(xiàn)輸入 ui = sint時(shí)時(shí), 輸出輸出uo = - RCcost;

3、在在ui的頻率的頻率10 KHz之后之后, ui 與與uo 不成線性不成線性; 大約到大約到15 KHz之后之后, ui 與與uo 幅頻特性和相頻特幅頻特性和相頻特性發(fā)生跳躍變化性發(fā)生跳躍變化,電路容易電路容易產(chǎn)生自激產(chǎn)生自激, uo 波形失真。波形失真?；疚⒎蛛娐坊疚⒎蛛娐?理論分析理論分析,說(shuō)明了基本微分電路的輸入與輸出微分關(guān)系, uo = - if R = - i1 R = - R1C(dui /dt)只有在頻率比較低時(shí)才成立,頻率較高時(shí)不成立?；疚⒎蛛娐坊疚⒎蛛娐?理論分析理論分析要消除圖中的尖峰就要降低Q值, 若要使電路具有最平坦幅頻響應(yīng), Q應(yīng)取改進(jìn)的微分電路改進(jìn)的微分電路在電路中加入電阻R3與C1 串聯(lián), R3 作用不但減少輸入到反相端的高頻噪聲,而且限制了輸入電流,使輸出噪聲減小,并限制了輸出幅度;加入電容C2 與R1 并聯(lián), C2 作用引入一個(gè)高頻負(fù)反饋,改善高頻特性,使電路不易自激。改進(jìn)的微分電路改進(jìn)的微分電路改進(jìn)的微分電路改進(jìn)的微分電路在幅頻特性和相頻特性尖峰頻率附近,加C2、R3 效果最佳。改進(jìn)的微分電路改進(jìn)的微分電路用這種方法