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尚辅网 / 在线教务辅导网: 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 第五章 运算放大器 课前提问 集成运放工作在线性区和非线性区时,各有什么特点? 第二节 集成运算放大器的应用电路 (3~4节) 一、加法运算电路 二、减法运算电路 集成运放工作在深度负反馈状态时,它的输出、输入量呈线性关系(即比例关系),集成运放工作在线性区,这时构成的电路称为线性应用电路。 集成运放工作在开环(无反馈)或正反馈状态时,输出、输入之间对应关系不成比例,工作在非线性区,这时构成的电路称为非线性应用电路。 比例运算电路和下面将介绍的各种运算电路均属于线性应用电路 电压比较器属于非线性应用电路。 分析集成运放应用电路的基本步骤是: (1)判断集成运放的工作区域。 若集成运放引入负反馈,则集成运放工作于线性区;若集成运放是开环或引入正反馈,则集成运放工作于非线性区。 (2)根据理想运放不同工作区的相应特点,进一步对电路进行分析。 一、加法运算电路 图5-9 加法运算电路 几个输入信号既可从反相输入端输入,也可从同相输入端输入。 平衡电阻: Rf为电路引入了电压并联负反馈,所以集成运放工作在线性区域。 根据“虚短”和“虚断”的概念可得 i1+i2 =if 经整理得 输出电压等于输入电压按不同比例相加,实现了求和运算。式中 “-”号表示输出电压和输入电压反相。 如果R1=R2= Rf,则 应用:常用在测量和控制系统中,对各种信号按不同比例进行组合运算。 二、减法运算电路 图5-10 减法运算电路 电路采用差动输入方式 由同相比例运算放大电路和反相比例运算放大电路的组合而成。 外接电阻的平衡:R1//Rf=R2//R3。 根据叠加原理 ui1单独作用时的输出电压uo1为 ui2单独作用时的输出电压uo2为 则ui1与ui2共同作用时输出电压uo为 当R1=R2, Rf=R3时,上式简化为 输出电压与两个输入电压之差成比例,故称为“减法运算电路”。 如果取Rf=R1,则 uo=ui2-ui1 应用:常作为测量放大器,用以放大各种差值信号。 1.集成运放的线性应用和非线性应用的条件各是什么? 2.画出反相加法器和减法器的电路图,并分别说明其分析方法。 3.画出输出电压uo与输入电压ui满足下列关系式的集成运放电路。 (1)uo/ui=-1 (2)uo/ui=1 (3)uo/ui=20 (4)uo/(ui1+ui2+ui3)= -10 4.在题图5-3中,已知ui1=4V,ui2= -3V,ui3=-2V,试计算输出电压uo值。 题图5-3 uo 6.指出题图5-4所示电路属于什么电路?并计算uo1和uo的电压值(R1=3 kΩ,R2=10 kΩ ,R3=10 kΩ ,Rf1=51 kΩ ,Rf2=24 kΩ ,ui1=0.1V,ui2=0.5V)。 题图5-4 馋死
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