西安交通大學(xué)趙進(jìn)全模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第6-7章課件

6.1基本運(yùn)算電路6.1.1加法運(yùn)算1．反相輸入加法電路運(yùn)放工作于線性狀態(tài)電壓并聯(lián)負(fù)反饋由兩個(gè)分析依據(jù)“虛短”“虛斷”b2A+b1–6集成運(yùn)放組成的運(yùn)算電路其中故有b2A+b1–得2．同相輸入加法電路

運(yùn)放工作于線性狀態(tài)電壓串聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)兩個(gè)分析依據(jù)“虛短”“虛斷”由圖可知其中故A+b1b26.1.2減法運(yùn)算運(yùn)放工作于線性狀態(tài)電壓負(fù)反饋根據(jù)疊加原理減法運(yùn)算器反相比例器同相比例器分解A+b1b2+同相比例A+b1b2等效反相比例A+b1b2A+b1b2A+b1b2A+b1b2由圖可知其中故6.1.3

積分運(yùn)算CA+iR+–輸入階躍電壓tO輸出電壓隨時(shí)間線性下降運(yùn)放的最大輸出電壓輸出飽和tOtO輸入電壓tO輸出電壓微分電路的階躍響應(yīng)UtOtO輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入電壓輸出電壓tOtOT6.2.1對(duì)數(shù)運(yùn)算6.2對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路由圖可知故R+AT+––T選用PNP型當(dāng)uI<0時(shí)6.3模擬乘法器及其應(yīng)用乘法器符號(hào)實(shí)現(xiàn)的功能K1．對(duì)數(shù)乘法器由此可知，可利用對(duì)數(shù)電路、加法電路和反對(duì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的乘法運(yùn)算功能。式中6.3.1乘法器的工作原理由原理框圖對(duì)數(shù)運(yùn)算對(duì)數(shù)運(yùn)算加法運(yùn)算反對(duì)數(shù)運(yùn)算2.變跨導(dǎo)式乘法器RT1T2T3T4+++_+A_在圖示電路中因?yàn)镽T1T2T3T4+++__則因T3、T4構(gòu)成電流鏡當(dāng)時(shí)RT1T2T3T4+++__接入差分比例電路RT1T2T3T4+++_+A_1.平方運(yùn)算電路6.3.2乘法器應(yīng)用電路K2．開平方運(yùn)算電路由圖可知故K+A4.調(diào)制與解調(diào)音頻信號(hào)載波信號(hào)幅度調(diào)制原理框圖濾波器帶通K輸出信號(hào)濾除單邊帶信號(hào)濾波器帶通K幅度解調(diào)原理框圖載波信號(hào)調(diào)幅信號(hào)載波信號(hào)調(diào)幅信號(hào)音頻信號(hào)濾波器低通K輸出信號(hào)信號(hào)濾除高頻信號(hào)載波信號(hào)調(diào)幅信號(hào)音頻信號(hào)濾波器低通K6.4.1選型

專用型類型特點(diǎn)應(yīng)用場合通用型種類多，價(jià)格便宜一般測(cè)量、運(yùn)算電路低功耗型功耗低遙感、遙測(cè)電路高精度型型測(cè)量精度高、零漂小毫伏級(jí)或更低微弱信號(hào)測(cè)量高輸入阻抗型Rid對(duì)被測(cè)信號(hào)影響小生物醫(yī)電信號(hào)提取、放大高速寬帶型帶寬高、轉(zhuǎn)換速率高視頻放大或高頻振蕩電路高壓型電源電壓48～300V高輸出電壓和大輸出功率集成運(yùn)放及其特性簡表6.4集成運(yùn)算放大器使用中的幾個(gè)問題6.4.2調(diào)零常用的調(diào)零電路帶調(diào)零引出端2315476無調(diào)零端LM3246.4.4保護(hù)1．輸入保護(hù)6.4.3消振自激振蕩的原因運(yùn)放的增益高存在寄生電容加入消振電容消振的措施：保護(hù)電路R+Ab1b2

2.輸出保護(hù)保護(hù)電路+A6.4.5運(yùn)算電路的誤差分析運(yùn)放低頻等效電路－＋－＋（+）rid（）1.共模抑制比KCMR為有限值的影響圖示電路中等效共模輸入電壓等效差模輸入電壓Ab1b2而理想運(yùn)放的輸出電壓為輸出電壓代入uIc、uId得Ab1b2故輸出電壓的相對(duì)誤差

2．及為有限值的影響

在圖示電路中，由于另一方面，由疊加原理得Ab1b2由此得實(shí)際的輸出電壓而理想運(yùn)放的輸出電壓為Ab1b2故輸出電壓的相對(duì)誤差3．運(yùn)放的偏置和失調(diào)的影響偏置和失調(diào)對(duì)運(yùn)放的影響圖+A(1)僅考慮反相輸入端的影響+A(2)僅考慮同相輸入端和的影響+A(3)僅考慮失調(diào)電壓的影響+A根據(jù)疊加原理，以上三種情況的共同影響為+A[例1]用理想集成運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)下列運(yùn)算關(guān)系，并畫出電路圖。要求所用的運(yùn)算放大器為三個(gè)，元件的取值范圍為：練習(xí)題[解]根據(jù)題意，將要求實(shí)現(xiàn)下列運(yùn)算關(guān)系變形為那么式可以用積分器來實(shí)現(xiàn)。1kW

≤R≤1MW式可以用反相輸入的加法器來實(shí)現(xiàn)。最后，在用一級(jí)反相器，即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)算圖中實(shí)現(xiàn)電路+–1mFA360kW1MW60kW20kW60kW100kW100kWA2A1––++[例2]圖示電路是一個(gè)由理想運(yùn)算放大器組成的可調(diào)穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值為UZ。+A(2)若要改變UO的符號(hào)（極性），而不改變UO的大小，問電路必須做哪些改動(dòng)？(1)試求用UZ表示的UO表達(dá)式；[解](1)設(shè)流過R1、R2的電流為I1、I2如圖所示。I1I2+A那么，R3上的電壓即UZ，于是因U+=U–I1I2+A故輸出電壓(2)為了改變UO極性，須將原+VCC端接地，原接地端改接–VCC，同時(shí)將穩(wěn)壓管DZ的正負(fù)極性調(diào)換。+A改變后的電路[例3]利用運(yùn)算放大器求解微分方程，并畫出電路圖。[解]將上式寫成那么用運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的電路圖R11+A3+++++R11R11R12RF2R13R14RF4RF5R15R16RF6CF1CF3A4A5A6A2A17.1電子系統(tǒng)概述7信號(hào)檢測(cè)與處理電路傳感器放大器濾波器增益調(diào)整采樣保持A/D

轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線控制電路信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)基本框圖傳感器放大器濾波器增益調(diào)整采樣保持A/D

轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線控制電路提取測(cè)量信號(hào)放大測(cè)量信號(hào)抑制干擾信號(hào)去除無用信號(hào)信號(hào)加工處理系統(tǒng)7.2.1測(cè)量放大器常用于熱電偶、應(yīng)變電橋、流量計(jì)、生物電測(cè)量以及其它具有較大共模干擾的直流緩變微弱信號(hào)的檢測(cè)。7.2信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)中的放大電路b.共模抑制比高a.輸入抗阻高主要特點(diǎn)1.三運(yùn)放測(cè)量放大器b.電阻R3、R4、R5、R6要精密配合（R3=R5、R4=R6）。a.運(yùn)放A1、A2的特性一致性。對(duì)電路要求(1)原理圖A1A2A3+_b1b2+_i––+++–由圖可知(2)電路分析A1A2A3+_b1b2+_i––+++–A1A2A3+_b1b2+_i––+++–放大器具有很高的抑制共模信號(hào)的能力令輸出uO與共模信號(hào)uIc無關(guān)2.單片集成測(cè)量放大器AD521工作原理與三運(yùn)放測(cè)量放大器類似性能指標(biāo)(2)輸入阻抗3109。(3)增益帶寬大于2MHz。(4)電壓放大倍數(shù)0.1~10,000。(5)電源電壓±(5~18)V。(6)過載能力較強(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性好。(1)共模抑制比120dB。(1)引腳說明1234567891011131214OUTOFFSETV––INRG+INSENSEREFRSCOMPOFFSETRSV+RG(2)基本連接方式圖123456781011121314AD521+–7.2.2隔離放大器特點(diǎn)信號(hào)傳遞的主要方式1.電磁耦合2.光電耦合輸入回路與輸出回路之間是電絕緣的二極管——二極管型二極管——三極管型1.光電耦合隔離放大器光敏二極管IoIiIiIo發(fā)光二極管發(fā)光二極管光敏三極管b.采用負(fù)反饋技術(shù)。光電耦合器的特點(diǎn)a.耦合器中的發(fā)光和光敏元件都是非線性器件b.非線性器件傳輸模擬信號(hào)將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真克服非線性失真通常采取的措施a.給非線性器件施加合適的直流偏置，在小范圍內(nèi)線性傳輸信息。一種典型的光電耦合隔離放大器

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1電壓并聯(lián)負(fù)反饋

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1串聯(lián)負(fù)反饋的判斷電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋工作原理O1、O2特性相同R1=R4+RWR1=R4+RW

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1uCE2uCE1=uCE2uCE1O1、O2特性相同R1=R4+RWR1=R4+RW

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1uO=uCE1uI=uCE2uO

=uIuCE2uCE1=uCE2uCE1

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸兩地獨(dú)立兩地獨(dú)立輸入、輸出級(jí)之間是電氣絕緣的uO

=uI

CA1O1A2+15V+5V–15V–15V+15V+5V

RW

R2O2GND2GND1T2T1放大器原理圖2.變壓器隔離放大器+-1A調(diào)制器隔離電源解調(diào)器振蕩器+-2A輸入屏蔽輸出屏蔽uOuI+-1A調(diào)制器隔離電源解調(diào)器振蕩器+-2A輸入屏蔽輸出屏蔽uOuI調(diào)制給輸入側(cè)提供能量兩側(cè)電源獨(dú)立解制輸入、輸出側(cè)間電氣絕緣變壓器隔離放大器AD277原理圖和引腳+-1A調(diào)制器隔離電源解調(diào)器振蕩器+-2A輸入屏蔽輸出屏蔽16151114101213(+VCC)126873495(+15V)(-15V)(–VEE)7.3.1濾波器的基礎(chǔ)知識(shí)功能:允許信號(hào)中某一部分頻率的分量通過。通帶:能夠通過信號(hào)的頻率范圍。阻帶:不能夠通過信號(hào)的頻率范圍。截止頻率:通帶和阻帶之間的分界頻率。7.3有源濾波器濾波器的分類a.根據(jù)處理的信號(hào)不同分為b.根據(jù)使用的濾波元件不同分為數(shù)字濾波器模擬濾波器RC型LC型RLC型c.根據(jù)工作頻率不同分為低通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器全通濾波器fA0理想濾波器的幅頻特性低通fA0通帶高通帶阻帶通通帶通帶通帶通帶Af0fA00fA0.707實(shí)際低通濾波器的幅頻特性實(shí)際特性理想特性阻帶過渡帶通帶d.根據(jù)濾波器的階數(shù)分

一階濾波器二階濾波器高階濾波器e.根據(jù)采用的元器件不同分無源濾波器有源濾波器濾器的階數(shù)越高，性能越好。組成:由電阻、電容、電感等無源器件組成。體積和重量比較大，電感還會(huì)引起電磁干擾。(a)無源濾波器電路簡單高頻性能好工作可靠優(yōu)點(diǎn)通帶信號(hào)有能量損耗負(fù)載效應(yīng)比較明顯缺點(diǎn)CRRL無源高通濾波器(b)有源濾波器電路體積小、重量輕。通帶內(nèi)的信號(hào)可以放大。精度高、性能穩(wěn)定、易于調(diào)試。負(fù)載效應(yīng)小。組成：由電阻、電容和有源器件（如集成運(yùn)放）組成。優(yōu)點(diǎn)可以多級(jí)相連，用低階來構(gòu)成高階濾波器。通帶范圍小。需要直流電源。適用于低頻、低壓、小功率等場合。缺點(diǎn)1.一階低通有源濾波器7.3.2低通有源濾波器(1)電路組成(2)電路分析a.電路的傳遞函數(shù)+__+–+式中Z1(s)Z2(s)故+__+–+令——濾波器的通帶增益+__+–+b.濾波器的頻率特性令s=jw，得濾波器的頻率特性式中即因電路的頻率特性與f的一次方有關(guān)故稱之為一階RC有源濾波器c.濾波器的幅頻特性由得d.相頻特性討論幅頻和相頻特性(a)(b)(c)wc、fc分別稱為濾波器的截止角頻率、截止頻率。濾波器具有低通的特性。3dB020lg|A(jw)|/dB幅頻特性曲線–20dB/十倍頻幅頻特性曲線由(3)一階濾波器特點(diǎn)a.電路簡單。b.過渡帶的衰減慢，衰減速率20dB/十倍頻。2.二階有源低通濾波器(1)電路組成(2)電路分析a.電路的傳遞函數(shù)無限增益多路反饋型二階有源低通濾波器12+_+_._+對(duì)節(jié)點(diǎn)1、2列節(jié)點(diǎn)電壓方程節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)212+_+_._+由上兩式得其中電路的品質(zhì)因數(shù)濾波器的特征角頻率式中為濾波器的通帶增益b.濾波器的頻率特性令s=jw，得濾波器的頻率特性c.濾波器的幅頻特性由得d.濾波器的相頻特性e.幅頻特性分析當(dāng)<<n時(shí)，由式知當(dāng)>>n時(shí)，電路具有低通濾波器特性當(dāng)=n時(shí)由式知或幅頻特性曲線10–310Q=105210.7070.5–40這種濾波器稱為切比雪夫（Chebyshev）型濾波器a.特性有峰值。

10–310Q=105210.7070.5–40當(dāng)時(shí)b.

Q值越大，尖峰越高。c.當(dāng)時(shí)，電路將產(chǎn)生自激振蕩。d.過渡帶衰減速度較快。

c.

Q值越小，幅頻特性下降得越早。a.特性無峰值。b.通帶有衰減。當(dāng)時(shí)10–310Q=105210.7070.5–40c.幅頻特性最平坦a.無峰值這種濾波器稱為最大平坦或巴特沃斯（Butterworth）型濾波器。當(dāng)時(shí)10–310Q=105210.7070.5–40b.在≤n的頻域下降量最小巴特沃斯（Butterworth）型濾波器的幅頻特性當(dāng)此時(shí)的特征角頻率wn才是截止角頻率wc。10–310–40–40dB/十倍頻1．一階高通有源濾波器7.3.3高通有源濾波器(1)低通與高通電路的對(duì)偶關(guān)系C換成RR換成C····b.電路分析(2)一階高通濾波器a.電路組成(a)傳遞函數(shù)Z1(s)Z2(s)+__++_式中通帶增益截止角頻率+__++_濾波器的頻率特性令(b)頻率特性由得濾波器的截止頻率(c)濾波器的幅頻特性由得幅頻特性曲線o十倍頻2．二階高通有源濾波器

(1)電路組成(2)電路分析壓控電壓源型電路二階高通有源濾波器

+_

+_+_A等效方框內(nèi)的電路等效電路

A03

2

+

+

––

+_

+_+_A對(duì)節(jié)點(diǎn)3、2列節(jié)點(diǎn)電壓方程

節(jié)點(diǎn)3節(jié)點(diǎn)2a.傳遞函數(shù)

A03

2

+

+

––由以上兩式電路的傳遞函數(shù)為

其中品質(zhì)因數(shù)通帶增益特征角頻率b.頻率特性

令由得c.幅頻特性幅頻特性曲線10–3Q=105210.7070.57.3.4帶通和帶阻有源濾波器1．二階帶通有源濾波器(1)電路組成(2)電路分析

32

+

__++A等效方框內(nèi)的電路等效電路

32

+

__++A

32

__++A0對(duì)節(jié)點(diǎn)3、2列節(jié)點(diǎn)電壓方程

節(jié)點(diǎn)3節(jié)點(diǎn)2

32

__++A0中心頻率通帶增益品質(zhì)因數(shù)a.電路的傳遞函數(shù)得濾波器的頻率特性c.頻幅特性

b.頻率特性將s=j代入式幅頻特性分析當(dāng)時(shí)，(a)當(dāng)

時(shí)，(b)當(dāng)時(shí)，(c)電路具有帶通特性稱為中心角頻率知在截止頻率上滿足即求解上式得d.通頻帶由故濾波器的通頻帶寬Q值越大，通頻帶越窄，濾波器的選擇性越強(qiáng)。Q=105210.50–20–40/wow10.1dBAjA/|)(|lg200帶通濾波器的幅頻特性2．二階帶阻有源濾波器(1)電路組成C2CR32RCR/24+_+_+_雙T選頻網(wǎng)絡(luò)列節(jié)點(diǎn)電壓方程節(jié)點(diǎn)2(2)電路分析a.傳遞函數(shù)節(jié)點(diǎn)3C2CR32RCR/24+_+_+_節(jié)點(diǎn)4式中

C2CR32RCR/24+_+_+_其中：故傳遞函數(shù)得濾波器的頻率特性將s=j代入式b.頻率特性c.濾波器的幅頻特性幅頻特性分析當(dāng)時(shí)，(a)當(dāng)

時(shí)，(b)當(dāng)時(shí)，(c)電路具有帶阻特性為中心角頻率解之得截止角頻率

上限d.濾波器的阻帶下限令

故濾波器的阻帶寬為帶通濾波器幅頻特性11000.1-50Q小Q大功能——用來比較輸入電壓相對(duì)大小輸出端的信號(hào)狀態(tài)——高電平和低電平7.4電壓比較器輸入電壓比較電壓（基準(zhǔn)電壓或參考電平）輸入端的信號(hào)工作原理——輸入電壓偏離參考電壓時(shí)，輸出電壓將發(fā)生從高到低（或從低到高）的躍變（稱之為比較器翻轉(zhuǎn)）。7.4.1單門限電壓比較器1.零電平比較器

(2)電路特點(diǎn)b.，a.運(yùn)放工作于開環(huán)狀態(tài)c.輸出電壓uO≈±VCC(1)電路組成Rb2b1+_+__+a.當(dāng)時(shí)，b.當(dāng)

時(shí)，(3)工作原理(4)傳輸特性O(shè)

與零電平（電位）進(jìn)行比較，故稱為零電平比較器。

Rb2b1+_+__+O理想特性實(shí)際特性不靈敏區(qū)(5)電路存在的問題a.輸出電壓基本由電源電壓確定。b.輸出電平易受電源波動(dòng)、飽和深度的影響。c.輸出電平不易改變。Rb2b1+_+__+改進(jìn)型的零電平比較器限流電阻

雙向限幅穩(wěn)壓管輸出電壓

輸入保護(hù)電路RDZ+_+_+_D1D2傳輸特性O(shè)2．非零電平比較器

電路簡單靈敏度高抗干擾能力差單門限電壓比較器的特點(diǎn)O傳輸特性RDZ+_+_+_URtOOt干擾干擾比較電壓UR輸入電壓輸出電壓誤動(dòng)作誤動(dòng)作單門限比較器抗干擾性能差的波形圖7.4.2多門限電壓比較器1．遲滯比較器1)反相輸入遲滯比較器Dz+_+_給電路提供雙極性參考電平加速輸出翻轉(zhuǎn)過程引入正反饋正反饋的作用Dz+_+_反饋電壓輸出電壓a.工作原理Dz+_+_uOuI傳輸特性O(shè)如果uI<UR當(dāng)uO=UZ時(shí)(a)傳輸特性Dz+_+_uOuI傳輸特性O(shè)此時(shí)(b)當(dāng)uI>UR=KUZ時(shí)，只要uI>UR傳輸特性Dz+_+_uOuI傳輸特性O(shè)(c)當(dāng)uO=–UZ時(shí)如果uI>URDz+_+_uOuI傳輸特性O(shè)此時(shí)(d)當(dāng)uI<UR=–KUZ時(shí),只要uI<UR，Dz+_+_O反相輸入遲滯比較器傳輸特性遲滯比較器的特點(diǎn)(1)提高了電路抗干擾能力(2)降低了電路的靈敏度(3)不能分辨2KUZ范圍內(nèi)變化的信號(hào)O不能分辨區(qū)OttO說明遲滯比較器抗干擾性能的波形圖輸入信號(hào)輸出信號(hào)干擾干擾(2)同相輸入遲滯比較器

a.電路b.特性分析由圖可知Dz+_b1b2根據(jù)比較器的特性，當(dāng)時(shí)電路翻轉(zhuǎn)。

令Dz+_b1b2得比較器的翻轉(zhuǎn)電平為即當(dāng)uI=±KUZ時(shí)uO=0Dz+_b1b2O只要Uo=+UZuI>–KUZ傳輸特性當(dāng)時(shí)(a)Dz+_b1b2即O只要Uo=–UZuI<KUZ傳輸特性當(dāng)時(shí)(b)Dz+_b1b2O輸出維持原狀態(tài)Uo=–UZ|uI|<KUZ傳輸特性當(dāng)時(shí)(c)Dz+_b1b2O輸出維持原狀態(tài)Uo=UZ|uI|<KUZ傳輸特性當(dāng)時(shí)Dz+_b1b2O同相輸入遲滯比較器傳輸特性具有逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的特性c.特性平移的遲滯比較器圖中Dz+_b1b2即令得電路的翻轉(zhuǎn)電平為Dz+_b1b2遲滯回環(huán)沿著坐標(biāo)橫軸平移傳輸特性O(shè)2.窗口比較器(1)電路A1D1D2A2––++TD1導(dǎo)通D2截止A1輸出高電平A2輸出低電平當(dāng)時(shí)(a)輸出電壓2.工作原理（設(shè)）晶體管T飽和導(dǎo)通A1D1D2A2––++TA2輸出高電平當(dāng)時(shí)(b)輸出電壓A1輸出低電平D1截止D2導(dǎo)通晶體管T飽和導(dǎo)通A1D1D2A2––++T晶體管T截止A2輸出低電平當(dāng)時(shí)(c)輸出電壓A1輸出低電平D1截止D2截止A1D1D2A2––++T工業(yè)控制系統(tǒng)，測(cè)量溫度、壓力、液面等的范圍。窗口比較器的主要應(yīng)用O傳輸特性LM111系列的封裝形式和引腳排列7.4.3集成電壓比較器+_12345678OUTGNDIN–IN+BALBAL/S+VCC–VCCLM111系列典型應(yīng)用電路具有選通的接法

RT123456785選通+5V+_3kWC基本應(yīng)用電路23456781Wk3+電路2373KW?–+LM111系列實(shí)現(xiàn)的施密特電路傳輸特性O(shè)[例1]在圖示電路中，設(shè)各運(yùn)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)Aum=Uo/Ui;···練習(xí)題A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+++____+10kW10kW33kW3.33kW3.33kW;(c)整個(gè)電路的上、下限截止頻率fH和fL之值。[解]由圖可知，運(yùn)放A1~A3構(gòu)成三運(yùn)放測(cè)量放大器，運(yùn)放A4構(gòu)成一階低通濾波器，電容器C2和負(fù)載RL構(gòu)成高通濾波器。

A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+++____+10kW10kW33kW3.33kW3.33kW(a)寫出uO2與ui的關(guān)系

A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+++____+10kW10kW33kW3.33kW3.33kW(b)電路的中頻電壓放大倍數(shù)所以，Au1=Uo3/Ui=3···········A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+++____+10kW10kW33kW3.33kW3.33kW(c)整個(gè)電路的上、下限截止頻率分別為A1A2A3R1R2R3R4R5R6R7uIuO2uO1uOA4R9C2330kW27kW110kW15mFRLR11C1uO3R810kW10kW3.33kW+_+++____+10kW10kW33kW3.33kW3.33kW[例2]在圖示電路中，已知穩(wěn)壓管DZ1、DZ2的擊穿電壓分別為UZ1=3.4V,UZ2=7.4V,正向壓降皆為UD1=UD2=0.6V，運(yùn)放A具有理想的特性。畫出uI由–6V變至+6V，再由+6V變至–6V時(shí)電路的電壓傳輸特性曲線。A+_[解](a)由圖可知電路的輸出電壓極限值

A+_(b)運(yùn)放反相輸入端電壓同相輸入端電壓

當(dāng)輸入電壓uI由–6V向+6V方向變化時(shí)，如果同相輸入端的電壓u+低于UR，輸出電壓uO為Uomin；A+_由得當(dāng)同相輸入端的電壓u+略高于UR時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓uO為Uomax。UH=5.3V設(shè)此時(shí)的輸入電壓為UHA+_當(dāng)uI由+6V向–6V方向變化時(shí)，如果u+高于UR，輸出電壓uO為Uomax；當(dāng)u+略低于UR時(shí)，比較器再次翻轉(zhuǎn)，輸出電壓uO為Uomin。設(shè)此時(shí)的輸入電壓為UL由得A+_由此可畫出電路的傳輸特性u(píng)OuIOUHULUominUomax傳輸特性A+_[例3]在圖示電路中，設(shè)運(yùn)算放大器A具有理想的特性，其最大輸出電壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為,試畫出電路的電壓傳輸特性曲線。A+_[解]由圖可知，當(dāng)穩(wěn)壓管DZ擊穿后，由于其動(dòng)態(tài)電阻很小，電路引入深度負(fù)反饋。故運(yùn)放的“虛短”仍然成立。電路的輸出電壓此時(shí)，電阻R3兩端的電壓為A+_由知當(dāng)時(shí)，輸出高電平電壓

當(dāng)時(shí)，輸出低電平電壓

A+_?由于運(yùn)放的同相輸入端電壓當(dāng)時(shí)電路的低電平閾值電壓為