第三章集成運算放大器及其應用-資料下載頁

　　

【正文】 0 負飽和 uo＝－ UOM uo ui +UOM － UOM 返回 O 若 ui為正弦波 ui t uo t － UOM +UOM uo為方波 關于 UOM — 飽和電壓 UOM → UCC 返回 O O 任意電平比較器 限幅措施 ? ∞ － ＋ ＋ ui R RP uo UZ ui 0 正飽和 uo＝ + (UZ+UD) ui 0 負飽和 uo＝－ (UZ+UD) uo ui +UZ － UZ ui UR 正飽和 uo＝ + UZ ui UR 負飽和 uo＝－ UZ uo ui +UZ － UZ UR ? ∞ － ＋ ＋ ui R1 R2 uo UZ UR 返回 O O 常用集成比較器 LM311電壓比較器 1 2 3 4 8 7 6 5 +－ + V+ GND V－ 返回 比較器的特點及分析方法 比較器中運放處于開環或正反饋狀態，輸入與輸出之間成非線性關系，因此虛短等深度負反饋概念不再適用，僅在判斷臨界狀態時才適用。 uT=UR—臨界電壓 ， 可稱為門檻電平 ui=UT時 ， u+=u－ ， uo=0 在 ui UT 和 ui UT 兩種不同情況下 ， 比較器輸出兩個不同的電平 （ 高 、 低 ） ， 當ui變化經過 UR時 ， 輸出發生躍變 。 返回 比較器的分析應從輸出跳變時所對應的輸入電壓值（即閥值電壓值）來分析輸入輸出之間的關系。 ui 3V 負飽和 uo＝－ ui 3V 正飽和 uo＝ + uo/V ui/V － 3 ? ∞ － ＋ ＋ 3V R1 R2 uo 4V ui 返回 例 比較器電路如圖，試畫出電路傳輸特性曲線。穩壓管正向導通電壓 。 O 例 電壓比較器電路如圖所示 ， 已知運放177。 UOM=177。 15V, 177。 UZ=177。 7V,穩壓管正向電壓忽略 (1) 畫出電壓傳輸特性 uo=f(ui)曲線 。 (2)若在輸入端加入如圖所示正弦曲線 ， 試畫輸出電壓波形 。 ? ∞ － ＋ ＋ ui R1 R uo 2V R U+=(2/2R) R=1V ui= u－ 1V uo=－ UZ=－ 7V ui= u－ 1V uo= +UZ = 7V 解： ui/V t 4 uo/V ui/V +7 － 7 1 1 uo /V t － 7 +7 返回 O O O 例 電路如圖所示，已知運放 177。 UOM，畫出電壓傳輸特性 uo=f (ui)曲線。 解： u－ 0 正飽和 uo＝ + UOM u－ 0 負飽和 uo＝－ UOM R112UuRRR???u－ ＝ 0， ui =UT 1TR2RUUR??uo ui +UOM － UOM UT ? ∞ － ＋ ＋ ui R2 RP uo R1 UR i212uRRR??返回 O 第七節 集成運放在信號產生方面的應用 正弦信號發生器 非正弦信號發生器 返 回 一、正弦信號發生器 返回 1．自激振蕩的條件 1 uAiUoUS 2 F~ 當開關 S接在“ 1”端時 o u iU A U?開關 S換接到“ 2”端 o u fU A U?foU F U?FUfiUU?若放大器的輸出電壓將保持不變 放大器不需外接輸入電壓信號，而是通過合適的正反饋來維持一定的輸出電壓，就可以形成自激振蕩。 返回 f o u i i==U F U F A U U?u =1FA要產生自激振蕩必須滿足兩個條件 振幅條件 u| | 1A F A F?? 相位條件 Af 2 πn??? ? ?u u a=AA ??f=FF ??返回 起振過程 電路接通電源 輸入端產生微小的電壓變化量 產生正反饋 滿足相位平衡條件的頻率的信號 u | | 1AF若輸出信號被放大 電路開始振蕩 u | | 1AF若 ＝穩幅振蕩 返回 2． RC橋式正弦信號發生器 R + + ∞ Rf R1 C R C – Uo 選頻網絡 放大器 oUfU返回 選頻網絡 1UR C R C fUf2o 1 21j 11j 1 jUZFU Z ZRRCRC RC???????????2j111 ( j ) 3 j3jRCR C R CRCRC????????? ????????返回 01 RC? ?令0013 j ( )F???????22 0013 ( )F???????00fa r c t a n3???????? 當 ? = ?0時， RC串并聯電路的 幅頻特性的幅值為最大 F＝ 1／ 3， 相頻特性的相角為 0。 返回 幅頻特性 ω0 1 3 foUUω 相頻特性 ω0 ?ω 90176。 － 90176。 ω0的大小取決于 RC O O 返回 二、非正弦信號發生器 1．方波發生器 方波發生器是一種能直接產生方波或矩形波的非正弦信號發生器，又稱為多諧振蕩器。 若 uo = + UZ 2RZ12RUURR??212RRR? ???－ ?+ + Rf R2 R1 C uC uo UZ uR uo = － UZ C充電 , uC ↑ 當 uC＝ UR時 C放電再反向充電 , uC↓ 當 uC＝ UR′時 uo = ＋ UZ 返回 O UR uC t － UR UZ uo O t － UZ T 波形圖 周期 T的大小與 Rf、 C、 RR2有關系 返回 － ?+ + R2 R1 C uo VD1 VD2 RP1 RP RP2 R UZ 2. 占空比可調的矩形波波發生器 積分電路中串入了 RP，使得 C的正向、反向充電時間常數不相等， 調節 RP就可調節矩形波的占空比 。 返回 3．三角波發生器 － ?+ + R5 R2 C uo UZ － ?+ + R4 R1 uo1 R3 R A1－過零 比較器 A2－反相 積分器 t＝ 0時， uo＝ 0 ， 設 uo1＝＋ UZ 電容 C充電， uo下降 A1 A2 211 Z o1 2 1 2RRu U uR R R R?????返回 電容 C反向充電， uo上升 211 Z o1 2 1 2RRu U uR R R R?????（ － ）當 u＋ 1下降至 0時， A1翻轉 uo1＝－ UZ 當 u＋ 1上升至 0時， A1再次翻轉 uo1＝＋ UZ 返回 O uo t UZ uo O t － UZ 波形圖 2Z1R UR2Z1R UR