ch8_運(yùn)算放大器

1、8 8 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器8.1 理想運(yùn)算放大器理想運(yùn)算放大器8.2 基本運(yùn)算電路基本運(yùn)算電路 1. 加法加法和和減法減法 2. 積分積分和和微分微分 3. 對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)和和指數(shù)指數(shù)8.3 基本應(yīng)用電路基本應(yīng)用電路8.4 模擬乘法器、除法、開(kāi)方電路模擬乘法器、除法、開(kāi)方電路1) Avo= （Avo80dB）1、滿足以下三個(gè)條件的運(yùn)放理想運(yùn)放2) Ri = 3) Ro = 08.1 8.1 理想運(yùn)放理想運(yùn)放 2. 得出兩個(gè)結(jié)論 (1) 虛短(本質(zhì)特點(diǎn)） VV (2) 虛斷（由虛短派生特點(diǎn)）0II00voVVVA00iVVIR從虛斷電路出發(fā) (I i 0), 有：(1) 反相放大器虛地從虛短電路出發(fā)

2、 (V- V+), 有: V+ 0增益：增益：1i=RVIiffo=R-IVfiR-Iio=VVAVf1fRR 1) Ii If fi1VR-R 2) V-08.2 基本運(yùn)算電路基本運(yùn)算電路當(dāng)當(dāng) R1=Rf1Avf比例運(yùn)算比例運(yùn)算反號(hào)器反號(hào)器由虛斷電路, 有：f11o=RRRVV增益：io=VVAVf1f1RR 由虛短電路，有: V- Vi (2) 同相放大器V- V+ = Vi1ffoii11=1)RRRVVVRR(1Avf電壓跟隨器電壓跟隨器電阻變換器電阻變換器緩沖器緩沖器當(dāng)當(dāng) R1=, Rf=0同號(hào)器同號(hào)器1）“虛短電路虛短電路”+ “虛斷電路虛斷電路”；2） 疊加定理疊加定理 （運(yùn)用基

3、本模塊的結(jié)果：如反相放大器、同相放大器）分析方法：分析方法：要求要求: 確定確定 vo vi1) 反相反相 加法器加法器 (反相加法器反相加法器)(1) 加法放大器加法放大器)vRRvRR(vi22fi11foov2ii1fiii2i21i1foRvRvRv方法1： “虛短電路虛短電路” +“虛斷電路虛斷電路”方法 2 : 疊加原理i11fvRRi22fvRRR: 平衡電阻f21RRRR 1. 加、減放大器加、減放大器2) 同相放大器同相放大器vo vi1 ,vi2 ？1212-PiPiPvvvvvRRR121212+PPPiivvvvvRRRRR12/ / /xRRRR1212()iiPXv

4、vvRRR1212(1)()fiioXRvvvRRRR12/ / / /xfRRRRRR若：1212()iiofvvvRRR（2）減法放大器）減法放大器1) 反相放大器反相放大器vi2-vi1ffi1o112()oRRvvvRR ffi2i121RRvvRR（-1）: 反相放大器反相放大器ffi1i212()oRRvvvRR = -(-1)vi2+vi1疊加原理疊加原理2)差差動(dòng)減法器動(dòng)減法器Vi1 獨(dú)立作用i11fovRRvVi2 獨(dú)立作用i21fov2RRR)RR1 (v 疊加：疊加：i21fi11fov2RRR)RR1 (vRRv)vv(RR)vv(RRvi1i21fi2i11fo21f

5、RRRR若(2)減法放大器減法放大器虛地tiCvvd1CCOOi1dvv tRC 1. 積分積分2. 積分和微分積分和微分t dvRC1i例， vi 是階躍信號(hào) (VI), vC0=0V0i01d:oCCvvv tRCv初始電壓IVtRC i CviR畫波形畫波形(a) 階躍信號(hào)(b) 方波積分器輸入積分器輸入/輸出波形輸出波形例：比例積分例：比例積分2. 微分器微分器 t dvdRCCt dvdRCICCdi dvCtCIvv RiRiv CRO顯然分析：上述電路易受高頻噪聲影響分析：上述電路易受高頻噪聲影響H當(dāng)時(shí)，微分電路推而廣之推而廣之1( )pDIA sKK sKs稱為：比例稱為：比例

6、-積分積分-微分運(yùn)算，微分運(yùn)算，PID比例：基準(zhǔn)值比例：基準(zhǔn)值積分：消除靜差積分：消除靜差微分：加快響應(yīng)速度微分：加快響應(yīng)速度DOvvRviiiRDTD/SDeVvIi SDTDlnIiVv (1) 對(duì)數(shù)放大器對(duì)數(shù)放大器3. 對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)和指數(shù)放大器和指數(shù)放大器DTSlniVI ITSlnvVRI ORDvi Ri R （2）反對(duì)數(shù)（指數(shù)）放大器）反對(duì)數(shù)（指數(shù)）放大器TD/SDeVvIi DIvv DT/SevVRI IT/S1ISTelnvVRIvRIV 1. 儀用放大器儀用放大器2.2. 電壓電壓- -電流轉(zhuǎn)換電路電流轉(zhuǎn)換電路8.3 基本運(yùn)放應(yīng)用電路1 儀表儀表放大器、數(shù)據(jù)放大器、測(cè)量放大器、

7、數(shù)據(jù)放大器、測(cè)量放大器放大器特點(diǎn)： 共模抑制比高 輸入電阻高 高增益 輸出電阻低o v o1o2vv集成電路如 AD620計(jì)算：R1：增益調(diào)節(jié)S1S2121(2)vvRRR4o1o23()RvvR42S1S2312(1)()RRvvRR 2.V/C轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器(1) 電流電流-電壓轉(zhuǎn)換器電壓轉(zhuǎn)換器(2) 電壓電壓-電流轉(zhuǎn)換器電流轉(zhuǎn)換器(1) I/V變換器fSO=Riv和SLfLfSLOO=iRRRRiRvi在某些情況下，器件或電路的輸出是電流（光電二極管） 如如 RL 是常量，則是常量，則io 與與is 成比例關(guān)系成比例關(guān)系 ，也稱，也稱為電流放大器，保證輸出電流與輸入電流為電流放大器，保證輸

8、出電流與輸入電流的比例關(guān)系，電流不失真。的比例關(guān)系，電流不失真。OS1ivR(a) 浮地V/I 電路(2) V/I變換器由圖可得由圖可得:電壓源給定電流(b) 電路則：)(L12L433S12ORRRRRRRvRRi當(dāng) R2 /R1 =R3 /R4, S4O1vRi作業(yè)作業(yè):P47: 2.4.2P49: 2.4.8P50: 2.4.9P51:2.4.12練習(xí)練習(xí): P47: 2.3.5 ; P49: 2.4.71.1. 模擬乘法器模擬乘法器8.4 乘法器、除法器、開(kāi)方電路1.1. 模擬乘法器模擬乘法器o1XXcmcbeRvvg R vr 112EEEmeTTiigrVV34/YBEYEETTvVviR構(gòu)成鏡像電流源，當(dāng)o1XYXY2cTRvv vKv vRV 22o1XY11oRRvvKv vRR 2 2、除法電路、除法電