第七章集成运算放大器的应用

第七章集成运算放大器的应用内容摘要：

路中的 Rf用二极管或三极管代替 , 即可组成对数运算电路 , 如图 7 15所示。 TD Uu  TDUuSD eIi  第七章 集成运算放大器的应用 uO＋－ ∞＋i1uI RR ′＋ －uDVDiD图 7 – 15 基本对数运算电路 第七章 集成运算放大器的应用 TDUuSD eIIi 1当二极管正向导通时 由于“ ”端是虚地， 所以 Rui 11 DO uu )0(1 11  uRIunUuSTO 第七章 集成运算放大器的应用 uO＋－ ∞＋i1uI RR ′iC＋－uBE图 7 – 16 用三极管的对数运算电路 第七章 集成运算放大器的应用 2. 指数运算电路 uO＋－ ∞＋iFuIRR ′VDiD图 7 – 17 基本指数运算电路 第七章 集成运算放大器的应用 由于 “ ”端是虚地 , 所以二极管的端电压 uD为 11 uuuu D  当 uIUT时 TUuSD eII1又因为 ，所以 iF=iD，故 0iTUuSDFO IRiRiu1Re 第七章 集成运算放大器的应用 乘法运算电路 对数运算电路求和运算电路对数运算电路反对数运算电路 uOu XuY图 7 – 18 简单乘法器框图 YXYXO uunununu   )11(1 1 第七章 集成运算放大器的应用 kZuOuXuYXY图 7 – 19 集成乘法器电路符号 YXO ukuu 2111 kuukuukuu YXO  第七章 集成运算放大器的应用 uO＋－ ∞＋R1RpiuX1uZR2kuX2图 7 – 20 除法电路 第七章 集成运算放大器的应用 因为运放的“ ”端是虚地 , 并且 , 所以 0i0211 RuRu ZX因为 ，由以上两式得 OXZ ukuu 22112XXO uukRRu 正确地选取 R1与 R2的值 , 使 R2/R1=k, 则 21XXO uuu  第七章 集成运算放大器的应用 uO＋－ ∞＋R1RpiuZR2k反相器uI uI′图 7 – 21 开平方电路 (uI＞ 0) 第七章 集成运算放大器的应用 因为运放的 “ ”端是虚地 , 并且 , 所以 0i02139。 1 RuRu Z而 故 , 2139。 1 OZ kuuuu 112 ukRRuO 正确地选取 R1与 R2的值 , 使 R2/R1=k, 则 1uu O  第七章 集成运算放大器的应用 【 例 1】 图 7 22 是一个由理想运放构成的高输入阻抗 放大器 , 求其输入电阻 ri。 ＋－ ∞＋＋－∞＋R ″R2R22 R1R1I1RIIiUoR ′riUiUo2图 7 – 22 高输入阻抗放大器 第七章 集成运算放大器的应用 解 两个运放都外加有负反馈 , 所以都工作在线性区。 iooioioiiUURRUURRURUURUIII2221121122111111RRRRURRRRUIUrURRRRIiiiiiii当 时 ,。 一般为防止自激 ,以保证 ri为正值 ,R要略大于 R1。 01  RRir 第七章 集成运算放大器的应用 有源滤波电路 RL Uo.Ui.RC RL Uo.Ui.CR10. 7070Au.10. 7070Au.o( a ) 低通滤波电路 ( b ) 高通滤波电路( c ) 低通幅频特性 ( d ) 高通幅频特性 图 7 – 23 无源滤波器及其幅频特性 第七章 集成运算放大器的应用 RCjRCjCjRRUUAjRCjCjRCjUUAooouoou111111111111111图 7 23(a)中： 图 7 23(b)中： 它们的截止角频率均为 第七章 集成运算放大器的应用 无源滤波电路主要存在如下问题 : (1) 电路的增益小 , 最大仅为 1。 (2) 带负载能力差。 如在无源滤波电路的输出端接一负载电阻 RL, 如图 7 23(a)、 (b)虚线所示 , 则其截止频率和增益均随 RL而变化。 以低通滤波电路为例 , 接入 RL后 , 传递函数将成为 39。 39。 39。 11)1(11//1//1ouLLLLLLLLLLLLujACRjRRRRRCRjRCRjRRCRjRRCjRRCjA 第七章 集成运算放大器的应用 式中 CRRRRARRRLoLLuLL39。 39。 39。 39。 1//可见增益 , 而截止频率。 为了克服上述缺点 , 可将 RC无源网络接至集成运放的输入端 , 组成有源滤波电路。 139。  RR RALLu RCCR oLu1139。 39。   第七章 集成运算放大器的应用 低通滤波电路 Rf＋－ ∞＋CRf＋－ ∞＋R ′R1( a ) RC 接同相输入端R1RUi.Uo.CUi.Uo.( b ) RfC 接反相输入端图 7 – 24 低通滤波电路 第七章 集成运算放大器的应用 oupffojARCjRRAURCjCjRUCjUURRU1111111111111输出电压为 而 所以传递函数为 第七章 集成运算放大器的应用 低通滤波器的通带电压放大倍数是当工作频率趋近于零时 , 其输出电压 Uo与其输入电压 Ui的比值 , 记作 Aup；截止角频率是随着工作频率的提高 , 电压放大倍数 (传递函数的模 )下降到 时 , 对应的角频率 , 记作 ωo。 对于图 7 24(a)： 2/upARCRRAofup111 第七章 集成运算放大器的应用 101010. 70 7－ 20 dB / 10倍频程。