电工电子 (2)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,图示为常用,A741,集成运放芯片产品实物图,A741,集成运放的,8,个管脚排列图如下：,A741,1,2,4,3,8,7,6,5,调零端,反相输入端,同相输入端,负电源端,调零端,输出端,正电源端,空脚,反相输入端,A741,集成运放外部接线图,同相输入端,12V,12V,输出端子,调零电位器,管脚,1,和,5,分别与调零电位器的两个固定端相连,调零电位器的可调端与管脚,4,相连,6,5,1,3,7,2,4,学习内容二,8.4,运算放大器的基本运算电路,一、反相运算电路,:,信号加在反相输入端的电路,u,i,u,0,R,2,R,1,R,f,i,1,i,f,b,a,1.,反相比例运算,：,输入信号,u,i,经电阻,R,1,加到反相输入端,a,，同相输入端经电阻,R,2,接地。在输出和输入端之间接有反馈电阻,R,f,，形成深度电压并联负反馈,i,a,=,i,b,0,(,虚断,),u,a,u,b,0,(,虚短）,闭环电压放大倍数,表明,:,输出电压,u,0,与输入电压,u,i,之间存在着比例运算关系，比例系数由阻值,R,f,与,R,1,的比值确定，而与放大器本身的参数无关。改变,R,f,与,R,1,的比值，可使,u,0,与,u,i,获得不同的比例，这样就实现了比例运算。式中负号表示,u,0,与,u,i,反相。,特例,：当,R,f,R,1,，则,u,0,u,i,输出电压与输入电压大小相等、相位相反，这种运算称为变号运算，又称反相器,R,2,称为平衡电阻，其作用是使两个输入端的电阻保持平衡，即当,u,i,=,0,时,u,0,=,0,。以提高输入级差放电路的对称性，其阻值对运算结果没有影响。,例如：在反相比例运算电路中，已知,U,i,=0.5V,；,R,1,=10K,，,R,f,=100K,求：输出电压,U,0,及平衡电阻,R,2,2.,反相加法运算,：在反相输入端增加若干输入电路，就构成反相加法运算电路,特例,当,1,2,3,时,当,1,2,3,=R,f,时,加法运算电路的输出电压与各输入电压之间存在着线性组合关系，与放大器本身参数无关，从而实现了加法运算，称为,加法器,i,a,=,i,b,0 (,虚断,),u,a,u,b,0,(,虚地）,u,0,R,4,R,3,R,f,u,i1,R,2,R,1,u,i2,u,i3,-,i,1,i,2,i,3,i,f,a,b,【,例,8-1】,在反相加法器电路中，若,R,1,k,，,R,2,10 k,，,R,3,R,f,20 k,，,U,i1,=1V,，,U,i2,=2V,，,U,i3,=3V,。最大输出电压,OPP,=,13V,。,求,:,输出电压,U,0,与平衡电阻,R,练习：已知,R,1,=R,2,=R,3,=R,f1,;R,5,=R,f2,：写出,u,0,的表达式,如果在图,8-12,电路的输出端再接一个反相器，就可消去负号，实现加法运算,u,0,R,6,R,5,R,f2,b,a,u,01,R,4,R,3,R,f1,u,i1,R,2,R,1,u,i2,u,i3,-,i,1,i,2,i,3,i,f,a,b,二、同相运算电路,:,输入信号加在同相输入端,u,0,通过,f,反馈到,a,端，构成电压串联负反馈，使,u,a,为某一值，因为,u,b,，故同相输入时，,a,端不再是,“,虚地,”,电位,u,0,与,u,i,相位相同，,且存在着一定比例关系,a,b,u,i,u,0,R,2,R,1,R,f,i,f,i,1,i,2,特例：当,R,1,=,（断开）和（或）,R,f,=0,（短接）,a,b,u,i,u,0,电压跟随器,使输出电压全部反馈到输入端,三、差动运算电路,:,差动运算电路的两个输入端都有信号输入,当,u,i,1,单独作用时，令,u,i,2,(,为反相运算电路,),当,u,i2,单独作用时，令,u,i1,(,为同相运算电路,),u,+,u,i,1,i,f,u,i1,u,0,R,1,R,f,u,i2,R,2,R,3,a,b,i,2,特例：当,1,2,、,f,3,时,输出电压与两个输入电压的差值成正比,若,f,1,成为一个减法器，能进行减法运算,总结,特例：,反相器,反相比例运算电路,反相加法运算电路,特例：,加法器,2.,同相运算电路,1.,反相运算电路,特例：,电压跟随器,3.,差动运算电路,特例：,减法器,练习：已知：,R,4,=25K,，,R,5,=100 K,，,R,3,=20 K,，当输入电压,u,i,=0.6V,输出电压,u,0,为多少？,解：第一级是电压跟随器,第二级是反相比例运算电路,u,01,u,i,u,0,R,1,R,3,R,5,R,4,-,+,+,-,+,+,R,2,