模擬電子技術(shù) 第4章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

1、124.1.1 比例運(yùn)算電路比例運(yùn)算電路作用：作用：將信號(hào)按比例放大。將信號(hào)按比例放大。類型：類型：同相比例放大和反相比例放大。同相比例放大和反相比例放大。電路結(jié)構(gòu)：電路結(jié)構(gòu)：引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋或電壓串聯(lián)負(fù)反饋。這引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋或電壓串聯(lián)負(fù)反饋。這 樣放大倍數(shù)與運(yùn)放本身無關(guān)，只與反饋系數(shù)即外部樣放大倍數(shù)與運(yùn)放本身無關(guān)，只與反饋系數(shù)即外部元件有關(guān)。元件有關(guān)。4.1 信號(hào)運(yùn)算電路信號(hào)運(yùn)算電路30uui1= i221RuRuoi121RRuuAou1）放大倍數(shù)）放大倍數(shù)虛短虛短虛斷虛斷1.反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)

2、從反相端輸入。信號(hào)從反相端輸入。電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋uo_+ + R2R1RPuii1i2總電流總電流反饋電流反饋電流凈輸入電流凈輸入電流42）電路的輸入電阻）電路的輸入電阻ri=R1平衡電阻平衡電阻-使輸入端對(duì)地的靜使輸入端對(duì)地的靜態(tài)電阻相等，保證靜態(tài)時(shí)輸入態(tài)電阻相等，保證靜態(tài)時(shí)輸入級(jí)的對(duì)稱性。級(jí)的對(duì)稱性。RP =R1 / R2uo_+ + R2R1RPuii1i2 為保證一定的輸入為保證一定的輸入電阻，當(dāng)放大倍數(shù)大時(shí)，電阻，當(dāng)放大倍數(shù)大時(shí)，需增大需增大R2，而大電阻的，而大電阻的精度差，因此，精度差，因此，在放大在放大倍數(shù)較大時(shí)，該電路結(jié)倍數(shù)較大時(shí)，該電路結(jié)構(gòu)不再適用。構(gòu)不再適用。

3、RP=R1/R25電位為電位為0，虛地，虛地 輸出電阻小；共模電壓為輸出電阻小；共模電壓為 0；“虛地虛地”是反相輸入的特點(diǎn)。是反相輸入的特點(diǎn)。_+ + R2R1RPuii1i23）反饋方式）反饋方式電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋輸出電阻很小，輸出電阻很小，輸入電阻也不大。輸入電阻也不大。6反相比例電路的特點(diǎn)反相比例電路的特點(diǎn)1） 共模輸入電壓為共模輸入電壓為0，因此對(duì)運(yùn)放的共模抑制比要求低。，因此對(duì)運(yùn)放的共模抑制比要求低。2） 由于電壓負(fù)反饋的作用，輸出電阻小，可認(rèn)為是由于電壓負(fù)反饋的作用，輸出電阻小，可認(rèn)為是0，因此帶負(fù)載能力強(qiáng)。接近恒壓源。因此帶負(fù)載能力強(qiáng)。接近恒壓源。3） 由于并聯(lián)負(fù)反饋

4、的作用，輸入電阻小，因此從信號(hào)由于并聯(lián)負(fù)反饋的作用，輸入電阻小，因此從信號(hào)源取的電流較大。對(duì)信號(hào)源要求較高。源取的電流較大。對(duì)信號(hào)源要求較高。5） 在放大倍數(shù)較大時(shí)，該電路結(jié)構(gòu)不再適用在放大倍數(shù)較大時(shí)，該電路結(jié)構(gòu)不再適用 。4）輸入和輸出反相。）輸入和輸出反相。72.同相比例運(yùn)算電路同相比例運(yùn)算電路_+ + R2R1RPuiuou-= u+= ui12RuRuuiioiouRRu)1 (12反饋方式：反饋方式：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻高。電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻高。1211RRuuAou虛短虛短虛斷虛斷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。入端，信號(hào)從同相

5、端輸入。udiuf8同相比例電路的特點(diǎn)同相比例電路的特點(diǎn)3）共模輸入電壓為）共模輸入電壓為ui，因此對(duì)運(yùn)放的共模抑制比要求高。，因此對(duì)運(yùn)放的共模抑制比要求高。1）由于電壓負(fù)反饋的作用，輸出電阻小，可認(rèn)為是）由于電壓負(fù)反饋的作用，輸出電阻小，可認(rèn)為是0，因此帶負(fù)載能力強(qiáng)。因此帶負(fù)載能力強(qiáng)。2）由于串聯(lián)負(fù)反饋的作用，輸入電阻大。）由于串聯(lián)負(fù)反饋的作用，輸入電阻大。4）輸入與輸出同相，放大倍數(shù)大于等于）輸入與輸出同相，放大倍數(shù)大于等于 1。9_+ + uiuoiouuuu此電路是此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻大，輸出電阻小，輸入電阻大，輸出電阻小，在電路中作用與分立元件的射極輸出器相

6、同，但是電壓跟在電路中作用與分立元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。隨性能好。3. 電壓跟隨器電壓跟隨器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輸出電壓全部引輸出電壓全部引到反相輸入端，信號(hào)從同相到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。端輸入。電壓跟隨器是同相電壓跟隨器是同相比例運(yùn)算放大器的特例。比例運(yùn)算放大器的特例。104.1.2 加法和減法運(yùn)算電路加法和減法運(yùn)算電路作用：作用：將若干個(gè)輸入信號(hào)將若干個(gè)輸入信號(hào)之和之和或或之差之差按比例放大。按比例放大。類型：類型：同相加法與反相加法。同相加法與反相加法。電路結(jié)構(gòu)：電路結(jié)構(gòu)：引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋或電壓串聯(lián)負(fù)反饋。這引入深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋或電壓串聯(lián)負(fù)反饋。這樣輸出

7、電壓與運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，與輸入電樣輸出電壓與運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，與輸入電壓和反饋系數(shù)有關(guān)。壓和反饋系數(shù)有關(guān)。111.1.反相加法運(yùn)算反相加法運(yùn)算R12_+ R2R11ui2uoRPui1 實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入端的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入端的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。不同的需要。FPR/R/RR1211120uuFiii1211)(21221112iiouRRuRRui12iFi11R12_+ R2R11ui2uoRPui1可用疊加原理可用疊加原理虛地虛地132. 同相加法運(yùn)算同相加法運(yùn)算 實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入端的個(gè)數(shù)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入

8、端的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。以適應(yīng)不同的需要。22211R/RR/RF_R1RF+ui1uoR21R22ui214先求先求 u+ 與輸出關(guān)系與輸出關(guān)系 ，則有：，則有：uRRuFo)1 (1-R1RF+ui1uoR21R22ui2u+ 與與 ui1 和和 ui2 的關(guān)系如何的關(guān)系如何？)(1 (212111111211121iiFouRRRuRRRRRu流入運(yùn)放輸入端的電流為流入運(yùn)放輸入端的電流為0（虛斷）（虛斷）22221211222122iiuRRRuRRRu疊加原理疊加原理15-R1RF+ui1uoR21R22ui2R 左圖也是同相求和運(yùn)算電路，左圖也是同相求和運(yùn)算電路，如何求同相輸入端

9、的電位？如何求同相輸入端的電位？提示：提示：1. 虛斷：流入同相端的電流為虛斷：流入同相端的電流為0。2. 節(jié)點(diǎn)電位法求節(jié)點(diǎn)電位法求u+。u+16_+ + R2R1R1ui2uoR2ui1 uu112RuuRuuio212RuRuui)(1212iiouuRRu解出：解出：3. 減法運(yùn)算電路：雙端輸入差動(dòng)放大器減法運(yùn)算電路：雙端輸入差動(dòng)放大器17_+ + R2R1R1ui2uoR2ui1差動(dòng)放大器放大了兩個(gè)信號(hào)的差，實(shí)現(xiàn)了差動(dòng)放大器放大了兩個(gè)信號(hào)的差，實(shí)現(xiàn)了減法運(yùn)算減法運(yùn)算。該電路的特點(diǎn)：該電路的特點(diǎn)： 由于采用雙端差動(dòng)輸入，由于采用雙端差動(dòng)輸入，故具有高共模抑制比；故具有高共模抑制比； 但是

10、由于有并聯(lián)負(fù)反饋存但是由于有并聯(lián)負(fù)反饋存在，故它的輸入電阻不高。在，故它的輸入電阻不高。18減法運(yùn)算減法運(yùn)算用疊加原理求解用疊加原理求解反相比例運(yùn)算反相比例運(yùn)算_+ + R2R1R1ui2uoR2ui1211oiRuuR 19同相比例運(yùn)算同相比例運(yùn)算22021121iRRu()uRRR_+ + R2R1R1ui2uoR2ui12o1(1)RuuR20ooouuu)u(uRRuRRR)RR(uRRuiiii1212221212112012o11iRuuR _+ + R2R1R1ui2uoR2ui1減法運(yùn)算減法運(yùn)算用疊加原理求解用疊加原理求解22021121iRRu()uRRR21)(1212ii

11、ouuRRu)u(uuii120取取R2=R1減法電路既可以得到兩個(gè)信號(hào)的差，又放大兩個(gè)信號(hào)的差。減法電路既可以得到兩個(gè)信號(hào)的差，又放大兩個(gè)信號(hào)的差。(5)(5)減法運(yùn)算減法運(yùn)算22例例 ： A/D變換器要求其輸入電壓的幅度為變換器要求其輸入電壓的幅度為0 +5V，現(xiàn)有信號(hào)，現(xiàn)有信號(hào)變化范圍為變化范圍為-5V+5V。試設(shè)計(jì)一電平抬高電路，將其變。試設(shè)計(jì)一電平抬高電路，將其變化范圍變?yōu)榛秶優(yōu)?+5V。+5V-5V+5V+2.5V電平抬高電路電平抬高電路A/D計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)uiuouo = 0.5ui+2.5 （ V）實(shí)現(xiàn)此功能實(shí)現(xiàn)此功能的方法很多的方法很多23uo =0.5ui +2.5 V

12、=0.5 (ui +5) V_+ + 10k 20k +5V5k ui20k uo1uo_+ + 20k 20k 10k ) 5( 5 . 0) 5(20101iiouuu) 5( 5 . 020201ioouuu24i1iFRuii1dtduCioFdtuRCuio1ui-+RR2Cuo1. 反相積分運(yùn)算反相積分運(yùn)算由于是反相積分故為負(fù)由于是反相積分故為負(fù)4.1.3 積分和微分運(yùn)算電路積分和微分運(yùn)算電路25tui0tuo0toUdtRCu01U-UomMomUTRCU1URCUTomMTM積分時(shí)限積分時(shí)限 如果積分器從某一時(shí)刻輸入一直流電壓，如果積分器從某一時(shí)刻輸入一直流電壓，輸出將反向積分

13、，經(jīng)過一定的時(shí)間后輸出飽和。輸出將反向積分，經(jīng)過一定的時(shí)間后輸出飽和。恒流充電，故積分效果好。恒流充電，故積分效果好。幾乎線性，不是指數(shù)充電。幾乎線性，不是指數(shù)充電。26tui0tuo0輸入方波，輸出是三角波輸入方波，輸出是三角波 也可以構(gòu)作同相微分和同也可以構(gòu)作同相微分和同相積分電路，則輸出為正，輸相積分電路，則輸出為正，輸入與輸出同相。入與輸出同相。波型變換波型變換27其他一些運(yùn)算電路：對(duì)數(shù)與指數(shù)運(yùn)算電路、乘法與除法其他一些運(yùn)算電路：對(duì)數(shù)與指數(shù)運(yùn)算電路、乘法與除法運(yùn)算電路等，由于課時(shí)的限制，不作為講授內(nèi)容。運(yùn)算電路等，由于課時(shí)的限制，不作為講授內(nèi)容。積分電路的主要用途積分電路的主要用途1.

14、 在電子開關(guān)中用于延遲。在電子開關(guān)中用于延遲。2. 波形變換。例：將方波變?yōu)槿遣?。波形變換。例：將方波變?yōu)槿遣ā?. A/D轉(zhuǎn)換中，將電壓量變?yōu)闀r(shí)間量。轉(zhuǎn)換中，將電壓量變?yōu)闀r(shí)間量。4. 移相等。移相等。28u uo oC CF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + R RF Fi if fi i1 1電路的輸出電壓電路的輸出電壓 )d1(1F1FtiCiR)d1(iF1i1F tuCRuRR)(fFoCuiRu 上式表明：輸出電壓是對(duì)輸入電壓的比例上式表明：輸出電壓是對(duì)輸入電壓的比例- -積分積分 PI 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器, 常用于控制系統(tǒng)中常用于控制系統(tǒng)中, 以保證自控系統(tǒng)

15、的穩(wěn)定性以保證自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。改變和控制精度。改變 RF 和和 CF，可調(diào)整比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，可調(diào)整比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù), 以滿足控制系統(tǒng)的要求。以滿足控制系統(tǒng)的要求。Foii11F1(d )Ruuu tRRC 29u= u+= 0RuioFdtduCii1Fii 1dtduRCuiouit0t0uou i+uoRR2i1iFCtuisin若輸入：若輸入：則：則：)90sin(costRCtRCuo2. 反相微分運(yùn)算反相微分運(yùn)算300tuo0tuiu i+uoRR2i1iFC反相微分運(yùn)算反相微分運(yùn)算dtduRCuio31上式表明：輸出電壓是對(duì)輸入電壓的比例上式表明：輸出電壓

16、是對(duì)輸入電壓的比例-微分微分 控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)中， PD調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程中起加速作用，即調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程中起加速作用，即使系統(tǒng)有較快的響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定性。使系統(tǒng)有較快的響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定性。fFoiRu CRfiii tuCRuddi11i )dd(i1Fi1FotuCRuRRu uoC1uiR2RF+ R1ifiRiC324.2.1 4.2.1 電壓表電路電壓表電路4.2 信號(hào)測(cè)量電路信號(hào)測(cè)量電路 1. 直流電壓表電路直流電壓表電路IG正比于正比于UXFXFFGRURUI虛短虛短虛斷虛斷_+ + RFRGF輸入電阻大，輸入電阻大，相當(dāng)于電壓表相當(dāng)于電壓表的內(nèi)阻是的內(nèi)阻是 。若：若：RF

17、=10 ，表頭的滿偏電流表頭的滿偏電流IGmax=100 A，則：滿偏電壓則：滿偏電壓 Uxmax= IGmaxRF=1mV33電路的優(yōu)點(diǎn)：電路的優(yōu)點(diǎn)：(1) 量程由表頭的滿偏電流量程由表頭的滿偏電流 IG 和電阻和電阻 RF 決定。決定。 RF選用小電阻，能測(cè)量較小的電壓；選用小電阻，能測(cè)量較小的電壓；(2) 輸入電阻高，對(duì)被測(cè)電路影響?。惠斎腚娮韪?，對(duì)被測(cè)電路影響?。?3) 測(cè)量值與表頭內(nèi)阻測(cè)量值與表頭內(nèi)阻RG無關(guān)，表頭的互換性好；無關(guān)，表頭的互換性好；(4) RF小，可以做得較精密。因此能較準(zhǔn)確地測(cè)小，可以做得較精密。因此能較準(zhǔn)確地測(cè)量小電壓。量小電壓。UX= UF=RF IG34電壓表

18、擴(kuò)大量程電壓表擴(kuò)大量程_+ + RFRGFIG1mV表頭表頭分壓電阻的計(jì)算分壓電阻的計(jì)算取取R1=100kmV1mV10211RRRmV1mV1003211RRRRR2=900k, R3=1MR1R2R31mV10mV100mV352.交流電壓表電路交流電壓表電路_+ + D2AavID1D4D3uxuoRF整流橋把交流變成直流整流橋把交流變成直流;ux0時(shí)，時(shí)， 電流由輸出端經(jīng)電流由輸出端經(jīng)D2、表頭、表頭、 D4和電阻和電阻RF入地，入地， uo0;ux0時(shí)，時(shí)， 電流經(jīng)由電阻電流經(jīng)由電阻RF 、 D1 、表頭和、表頭和D3流入輸出端，流入輸出端， uo 0時(shí)，時(shí)，| T(j )| 衰減很

19、快衰減很快 顯然，電路能使低于顯然，電路能使低于 0的信的信號(hào)順利通過，衰減很小，而使高號(hào)順利通過，衰減很小，而使高于于 0的信號(hào)不易通過，衰減很大，的信號(hào)不易通過，衰減很大，稱一稱一 階有源低通濾波器。階有源低通濾波器。 為了改善濾波效果，使為了改善濾波效果，使 0 時(shí)信號(hào)衰減得更快些，時(shí)信號(hào)衰減得更快些，常將兩節(jié)常將兩節(jié)RC濾波環(huán)節(jié)串接起濾波環(huán)節(jié)串接起來，來，組成二階有源低通濾波組成二階有源低通濾波器。器。uoRFCR+ R1+ui+RC一階一階二階二階 幅頻特性幅頻特性f021uA 0| Auf0 | T(j ) | O48 01F1Fioj11j111 RRRCRRUUi1jUCRRU

20、 URRU)(11Fo頻頻率率角角稱稱為為截截止止RC1: 式中0 uiuoRFCR+ R1+設(shè)輸入為正弦波信號(hào)，則有設(shè)輸入為正弦波信號(hào)，則有49 可見，電路使頻率大于可見，電路使頻率大于 0 的信號(hào)通過的信號(hào)通過 ，而小于，而小于 0 的信號(hào)的信號(hào)被阻止，稱為被阻止，稱為有源高通濾波器有源高通濾波器。 ,0時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) ,時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) 20f0)(1)(j uATf0)(juAT 0)(j T 01Fioj11)(j)(j)(j RRUUT 0f0j1 uA其模為其模為,0時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) 2)(jf0uAT 幅頻特性幅頻特性f021uA 0| Auf0 | T(j ) | O50+uouiURuoui0+

21、Uo(sat)-Uo(sat)UR當(dāng)當(dāng)ui UR時(shí)時(shí) , uo = -Uo(sat) 1. 任意電壓比較器（單閾值比較器，任意電壓比較器（單閾值比較器，UR不為零）不為零）a. 反相端輸入信號(hào)反相端輸入信號(hào)UR：參考電壓：參考電壓 ui ：被比較信號(hào)：被比較信號(hào)4.3.2 電壓比較器電壓比較器51uoui0+Uo(sat)-Uo(sat)URUR：參考電壓：參考電壓 ui ：被比較信號(hào)：被比較信號(hào) +uouiUR特點(diǎn)：運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)。特點(diǎn)：運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)。當(dāng)當(dāng)ui UR時(shí)時(shí) , uo = +Uo(sat)當(dāng)當(dāng)ui 0則輸出為正，反之為負(fù)。則輸出為正，反之為負(fù)。ui0 時(shí)，時(shí)，D1導(dǎo)通導(dǎo)通D

22、2截止，截止，uo=0。當(dāng)當(dāng)ui 0 時(shí)，時(shí)，D2導(dǎo)通導(dǎo)通D1截止，截止， 反相比例。反相比例。1FoiRuuRtuituO00Um1FmRUR實(shí)際上當(dāng)實(shí)際上當(dāng)uo1 - uo UD (D2死區(qū)電壓死區(qū)電壓)時(shí)，時(shí)，D2仍截止仍截止。69則則D2只有在只有在 時(shí)導(dǎo)通。時(shí)導(dǎo)通。DiuoUuA當(dāng)當(dāng)uo1 - uo UD (D2死區(qū)電壓死區(qū)電壓)時(shí)，時(shí)，D2才導(dǎo)通才導(dǎo)通： 當(dāng)當(dāng)uo1 - uo UD (D2死死區(qū)電壓區(qū)電壓)時(shí)，時(shí)，D2仍截止仍截止，電路如上圖，運(yùn)放工作電路如上圖，運(yùn)放工作在開環(huán)狀態(tài)。在開環(huán)狀態(tài)。uo1=Auouiuo=0 (虛地虛地)DiuoUuA-+RFuo+R1R2uo1uiD

23、 D2 270模擬開關(guān)模擬開關(guān)模擬輸入信號(hào)模擬輸入信號(hào)電路電路 SuC+ui+uo+ 采樣保持電路采樣保持電路，多用于模，多用于模 - 數(shù)轉(zhuǎn)換電路（數(shù)轉(zhuǎn)換電路（A/D）之前。由）之前。由于于A/D 轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，所以在進(jìn)行轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，所以在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換前必須對(duì)轉(zhuǎn)換前必須對(duì)模擬量進(jìn)行瞬間采樣，并把采樣值保存一段時(shí)間，以滿足模擬量進(jìn)行瞬間采樣，并把采樣值保存一段時(shí)間，以滿足A/D 轉(zhuǎn)換電路的需要。轉(zhuǎn)換電路的需要。采樣存儲(chǔ)采樣存儲(chǔ)電容電容控制信號(hào)控制信號(hào)電壓跟隨器電壓跟隨器71 uG為高電平，為高電平， S 閉合閉合(場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通)， ui對(duì)存儲(chǔ)電容對(duì)存儲(chǔ)電容C充電，充

24、電， uo= uC = ui 。 uG為為 0， S 斷開斷開(場(chǎng)效應(yīng)管截止場(chǎng)效應(yīng)管截止)，輸出輸出 保持保持該階段開始瞬間的值不變。該階段開始瞬間的值不變。uitouGto采樣速度愈高，愈接近模擬信號(hào)的變化情況。采樣速度愈高，愈接近模擬信號(hào)的變化情況。 SuC+ui+uo+ uG724.4 節(jié)在第五章講節(jié)在第五章講73穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路開關(guān)型開關(guān)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路線性線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備小功率設(shè)備)在小功率設(shè)備中常用的穩(wěn)壓電路有穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路、線在小功率設(shè)備中常用的穩(wěn)壓電路有穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路、線性穩(wěn)壓電路和開關(guān)型穩(wěn)壓電路等。其中穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路最簡(jiǎn)性

25、穩(wěn)壓電路和開關(guān)型穩(wěn)壓電路等。其中穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。開關(guān)型穩(wěn)壓電源效率較高，目前用的也比較多，但因使用。開關(guān)型穩(wěn)壓電源效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時(shí)有限，這里不做介紹。以下主要討論學(xué)時(shí)有限，這里不做介紹。以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。線性穩(wěn)壓電路。74調(diào)整元件調(diào)整元件-T+_UI+UO比較放大比較放大基基 準(zhǔn)準(zhǔn)取取 樣樣URFUO+_C2RL調(diào)整元件調(diào)整元件T-與負(fù)載串聯(lián)，通過全部負(fù)載電流。調(diào)整元與負(fù)載串聯(lián)，通過全部負(fù)載電流。調(diào)整元件可以是單個(gè)功率管，復(fù)合管或用幾個(gè)功率管并聯(lián)。件可以是

26、單個(gè)功率管，復(fù)合管或用幾個(gè)功率管并聯(lián)。比較放大器比較放大器-可以是單管放大電路，差動(dòng)放大電路，可以是單管放大電路，差動(dòng)放大電路，集成運(yùn)算放大器。集成運(yùn)算放大器?；鶞?zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓-可由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路組成?？捎煞€(wěn)壓管穩(wěn)壓電路組成。取樣電路取樣電路-取出輸出電壓取出輸出電壓UO的一部分和基準(zhǔn)電壓相比的一部分和基準(zhǔn)電壓相比較。因調(diào)整管與負(fù)載接成射極輸出器形式，為深度串聯(lián)電較。因調(diào)整管與負(fù)載接成射極輸出器形式，為深度串聯(lián)電壓負(fù)反饋，故稱之為壓負(fù)反饋，故稱之為串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路。751. 串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路的基本形式串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路的基本形式 由于采用了射極由于采用了射極輸出器，所以帶

27、負(fù)載輸出器，所以帶負(fù)載的能力增強(qiáng)。的能力增強(qiáng)。Uo=UZ -UBETUORL+UZUIiRiZiL兩個(gè)主要缺點(diǎn)：兩個(gè)主要缺點(diǎn)：(1) 穩(wěn)壓效果不好，穩(wěn)壓效果不好，輸出電壓受穩(wěn)壓管影響。輸出電壓受穩(wěn)壓管影響。(2) 輸出電壓不可調(diào)。輸出電壓不可調(diào)。 改進(jìn)的方法：改進(jìn)的方法： 在穩(wěn)壓電路中引入帶電在穩(wěn)壓電路中引入帶電壓負(fù)反饋的放大環(huán)節(jié)。壓負(fù)反饋的放大環(huán)節(jié)。762. 改進(jìn)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源改進(jìn)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源UoVB2UBE2( = VB2-UZ）VC2Uo當(dāng)當(dāng) UI 增加或輸出負(fù)載變化使增加或輸出負(fù)載變化使 Uo升高時(shí)升高時(shí)R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIVB2C2利用

28、電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓利用電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓a. 穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理77b.輸出電壓可調(diào)輸出電壓可調(diào) 22221BEZWWOUURRRRRU R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2 2221minBEZWWOUURRRRRU 2221maxBEZWOUURRRRU （滑動(dòng)頭調(diào)至（滑動(dòng)頭調(diào)至最下端最下端）（滑動(dòng)頭調(diào)至（滑動(dòng)頭調(diào)至最上端最上端）分立元件溫度分立元件溫度穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差78a .穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理UIUOUCEU0當(dāng)當(dāng)UI增加或輸出電流減小使增加或輸出電流減小使U0升高時(shí)升高時(shí)UFUIUCER1R2UFUZ+-RLUO +-R3RPRP1RP2R1R2+-UB+-UBIC3. 采用集成運(yùn)放的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路采用集成運(yùn)放的串聯(lián)型穩(wěn)