运放的非线性应用电路－ 比较器.ppt

ui
uo
+UOM
-UOM

Ao越大,运放的线性范围越小,必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。
ui
uo
_
+

+
Ao
§1 运放基础
一、运放的开环电压传输特性
例:若UOM=12V,Ao=106,
则|ui|<12V时,运放
处于线性区。
线性放大区
1
由于运放的开环放大倍数很大,输入电阻高,输出电阻小,在分析时常将其理想化,称其所谓的理想运放。
理想运放的条件
虚短路
放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。
虚开路
运放工作在线性区的特点
二、理想运算放大器
2
三、分析运放组成的线性电路的出发点
虚短路
虚开路
放大倍数与负载无关,
可以分开分析。
u+
uo
_
+

+

u–
Ii
信号的放大、运算
有源滤波电路
运放线性应用
3
比例运算电路
§2 信号的运算电路
作用:将信号按比例放大。
类型:同相比例放大和反相比例放大。
方法:引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关,与输入电压和外围网络有关。
4
i1= i2
uo
_
+

+

R2
R1
RP
ui
i1
i2
1. 放大倍数
虚短路
虚开路
一、反相比例运算电路
结构特点:负反馈引到反相输入端,信号从反相端输入。
虚开路
5
2. 电路的输入电阻
ri=R1
平衡电阻,使输入端对地的静态电阻相等,保证静态时输入级的对称性。
RP =R1 // R2
uo
_
+

+

R2
R1
RP
ui
i1
i2
为保证一定的输入电阻,当放大倍数大时,需增大R2,而大电阻的精度差,因此,在放大倍数较大时,该电路结构不再适用。
6
uo
_
+

+

R2
R1
RP
ui
R4
R3
i1
i2
i4
i3
M
例:求Au =?
i1= i2
虚短路
虚开路
虚开路
7
该放大电路,在放大倍数较大时,可避免使用大电阻。但R3的存在,削弱了负反馈。
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二、同相比例运算电路
_
+

+

R2
R1
RP
ui
uo
u-= u+= ui
虚短路
虚开路
结构特点:负反馈引到反相输入端,信号从同相端输入。
虚开路
9
_
+

+

ui
uo
此电路是电压并联负反馈,输入电阻大,输出电阻小,在电路中作用与分离元件的射极输出器相同,但是电压跟随性能好。
三、电压跟随器
结构特点:输出电压全部引到反相输入端,信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。
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