例在圖示電路中設各運放都具有理想特試求ppt課件

1、上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎例例1 在圖示電路中，設各運放都具有理想特性。試求：在圖示電路中，設各運放都具有理想特性。試求： (a) Au1=Uo3/Ui (b) 電路的中頻電壓放大倍數(shù)電路的中頻電壓放大倍數(shù)Aum=Uo/Ui ;練習題練習題A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW ;上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎(c) 整個電路的上、下限截止頻

2、率整個電路的上、下限截止頻率fH和和fL之值。之值。 解解 由圖可知，運放由圖可知，運放A1A3構成三運放丈量放大器，構成三運放丈量放大器，運放運放A4構成一階低通濾波器，電容器構成一階低通濾波器，電容器C2 和負載和負載RL構成高通濾波器。構成高通濾波器。 A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎 (a) 寫出寫出uO2與與ui的關系的關系

3、 1O342O75746O3)1(uRRuRRRRRu )(2OO1uu I3321uRRRR I3u A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎(b) 電路的中頻電壓放大倍數(shù)電路的中頻電壓放大倍數(shù) 所以，所以，Au1=Uo3/Ui=3Au1=Uo3/Ui=330)33330(3 iomUUAu o3oio3UUUU )(891RRAu A1A

4、2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎 (c) 整個電路的上、下限截止頻率分別為整個電路的上、下限截止頻率分別為Hz6 .1022119H CRfHz095. 0212LL CRfA1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+_

5、+10kW10kW10kW33kWpF47003.33kW3.33kW 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎例例2 在圖示電路中，知穩(wěn)壓管在圖示電路中，知穩(wěn)壓管DZ1 、DZ2的擊穿電的擊穿電壓分別為壓分別為UZ1=3.4 V, UZ2=7.4 V ,正向壓降皆為正向壓降皆為UD1= UD2=0.6 V ，運放，運放A具有理想的特性。畫出具有理想的特性。畫出uI由由 6 V變至變至+6 V，再由，再由+6 V變至變至 6 V時電路的電壓傳時電路的電壓傳輸特性曲線。輸特性曲線。A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁

6、下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎解解 (a) 由圖可知電路的輸出電壓極限值由圖可知電路的輸出電壓極限值 V4V)6 . 04 . 3(D2Z1omax UUUV8V)4 . 76 . 0(Z2D1omin UUUA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎(b) 運放反相輸入端電壓運放反相輸入端電壓 12212R RRRU同相輸入端電壓同相輸入端電壓 O433I434uRRRuRRRu V2V)127 . 4247 . 4( 當輸入電壓當輸入電壓uI由由6V 向向+6V方向變

7、化時，假好像相輸入方向變化時，假好像相輸入端的電壓端的電壓u+ 低于低于UR，輸出電壓，輸出電壓uO為為Uomin ；A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎Romin433H434UURRRURRRu 由由得得當同相輸入端的電壓當同相輸入端的電壓u+u+略高于略高于URUR時，比較時，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓uOuO為為Uomax Uomax 。UH=5.3 V 設此時的輸入電壓為設此時的輸入電壓為UHA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.

8、7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎當當uI由由+6V向向 6V 方向變方向變化時，假設化時，假設u+ 高于高于UR，輸出電壓輸出電壓uO為為Uomax ；當當u+u+略低于略低于URUR時，比較時，比較器再次翻轉(zhuǎn)，輸出電壓器再次翻轉(zhuǎn)，輸出電壓uOuO為為Uomin Uomin 。設此時的輸入電壓為設此時的輸入電壓為ULRomax433L434UURRRURRRu 由由得得V3 . 1L UA+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎由此可畫出電路的傳

9、輸特性由此可畫出電路的傳輸特性uOuIOUHULUominUomax傳輸特性傳輸特性A+_Ou1R4R3R5RIuZ1DZ2D2Rk9 . 3k30k10.7k44k212V 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎例例3 在圖示電路中，設運算放大器在圖示電路中，設運算放大器A具有理想的特性，具有理想的特性，其最大輸出電壓其最大輸出電壓)1(32ZRomaxRRUUU 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管 的穩(wěn)定電壓為的穩(wěn)定電壓為 ,試畫出電路的電壓傳輸特試畫出電路的電壓傳輸特性曲線。性曲線。ZDZU A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎解解 由圖

10、可知，當穩(wěn)壓管由圖可知，當穩(wěn)壓管DZ擊穿后，由于其動態(tài)擊穿后，由于其動態(tài)電阻很小，電路引入深度電阻很小，電路引入深度負反響。負反響。Z3UuR 故運放的故運放的“虛短虛短 依然成立。依然成立。電路的輸出電壓電路的輸出電壓此時，電阻此時，電阻R3兩端的電壓為兩端的電壓為 )(323RO3RRRuUuR A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎)(323RO3RRRuUuR 由由知知當當 時，輸出高電時，輸出高電平電壓平電壓 Z3UuR Z32ROH)1(URRUU 當當 時，輸出低電平電壓時，輸出低電平電壓 Z3UuR Z32REFOL)1(UR

11、RUU A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎由于運放的同相輸入端電壓由于運放的同相輸入端電壓 3ORuuu Z32RZOHHURRUUUU Z32RZOLLURRUUUU 當當 時電路的低電平閾值電壓為時電路的低電平閾值電壓為 Z3UuR 故當故當 時時Z3UuR 電路的高電平閾值電壓為電路的高電平閾值電壓為 A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎即當即當 時，時， ； HIUu OHOUu 當當 時，時， ； HIUu OLOUu 由此可畫出電壓傳輸特性。由此可畫出電壓傳輸特性。UHUL

12、uOuIU OHUOLO電壓傳輸特性電壓傳輸特性A+_Ou1R3R2RIuZDRU上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎例例4 電路如下圖，知集成運電路如下圖，知集成運A1 、A2 的性能理想。的性能理想。 I1u(1) 寫出寫出 與與 、 關系式關系式; I2uO1u(2) 設設t=0 時，時，uO=12V ，uC(0)=0V。當。當uI1= 10V， uI2=0V時，那么經(jīng)過多長時間時，那么經(jīng)過多長時間uO翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到12V;uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW

13、1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎O1uI2uOu(4) 畫出畫出 、 、 與與 的波形。的波形。 I1u(3) 從從uO翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到12V的時辰起的時辰起uI1= 10V, uI2=15V，又經(jīng)過多長時間又經(jīng)過多長時間uO再次翻回再次翻回12V; uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎解解 (1) 由

14、圖可知，運放由圖可知，運放A1 組成了積分電路。故組成了積分電路。故 tuCRtuCRuttd1d1I22I11O1 uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎tuCRtuCRuttd1d1I22I11O1 tuuCRtd)(1I2I11 tuuCRtuuCRtd)(1d)(1I20I11I20I11 )0(d)(10O1I20I1utuut 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基

15、礎模擬電子技術基礎(2) 由于運放由于運放A2 組成了反相輸入遲滯電壓比較器。組成了反相輸入遲滯電壓比較器。故故uO翻轉(zhuǎn)的條件是翻轉(zhuǎn)的條件是 O5441OuRRRu V2V)12(1022 uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎知知 t=0 時，時，uO=12 V ，uC(0)=0 V。)0(d)(10O1I20I1O1utuuut t100 當當uI1= 10V， uI2= 0V時時uI1 A2DZ A1uI2R1R2R7R3R4R5R6100kW100kWu O1 12VuO100kW100kW50kW50kW10kW10kW1kW1kW10kW10kW2kW2kWC1mF1mF上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎V2100O1 tu令令 ms201 t得得uO翻轉(zhuǎn)到翻轉(zhuǎn)到12V的時間為的時間為(3) 當當 時時