电压比较器和滤波器.ppt

电压比较器和滤波器
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二、电压传输特性
——指输出电压和输入电压之间的关系曲线。
线性区(放大区)：
uo = Aod(uP– uN)
非线性区(饱和区)：
uo = ±UoM
线性区
+UoM
uP– uN
uo
–UoM
O
uo= f (ui) = f (uP– uN)
饱和区
由于Aod非常高，因而线性区非常窄。
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三、 理想集成运放
二、符号
1、条件
Aod   ， rid   ，
ro 0 ， KCMR 
A
uo
+
uN
uP
–
三、电压传输特性 uo= f (ui)
+UoM
uP– uN
uo
–UoM
O
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四、理想运放两个工作区域的特点
1、工作在线性区的分析依据
(1) Aod  ，uo =Aod (uP– uN )
uo为一有限值
∴ uP= uN，称“虚短”
∴ iP= iN  0 ，称“虚断”
Aod越大，运放的线性范围越小，必
须加负反馈才能使其工作于线性区。
若uP或 uN接地，则称“虚地”。
(2) rid   ，两个输入端电流为零。
iN
iP
A
uo
–
uP
uN
+
rid
uo
uP
uN
+
ro
-
Aod(uP– uN)
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2、工作在饱和区的分析依据
(一般工作于开环或正反馈状态)
+UOM
uP– uN
uo
–UOM
饱和区
O
饱和区
(1) 输出只有两种可能：
+UOM 或–UOM
当uP> uN 时， uo = + UOM
当uP< uN 时， uo = – UOM
不存在 “虚短”现象
(2) iP= iN  0，仍存在“虚
断”现象
iN
iP
A
uo
–
uP
uN
+
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五、理想运放组成的基本运算电路
1、 比例运算电路
——运放工作在线性区
⑴、反相比例运算
iF
iR
iN
iP
uP
uN
uO
Rf
uI
R'
R
+
A
–
由运放工作于线性区的两条分析依据：
iP= iN = 0，uP=uN= 0
有： iR  iF
∵要求静态时uP、 uN对地电阻相同
∴平衡电阻 R' = R//Rf
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反相比例运算电路的特点：
①比例系数为 ，负值表示 uO与uI反相，比例系数可能大于1，小于1或等于1 。
③输入电阻低，Ri=R
②由于 uP=uN=0，存在虚地，共模输入电压为零。
uO
Rf
uI
R'
R
+
A
–
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例1：
电路如图所示，若要求输入电阻 Ri=50k，比例系数为-10，则 R、Rf 、 R'为多少？
解：
R = Ri = 50k
R'= R // Rf=
uO
Rf
uI
R'
R
+
A
–
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⑵、同相比例运算
uO
Rf
uI
R'
R
+
A
–
iF
iR
iN
iP
uP
uN
由虚断 iN= iP = 0
有： iR  iF
由虚短 uN= uP= uI
平衡电阻 R' = R//Rf
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同相比例运算电路的特点：
①比例系数为 ，uO与uI同相，比例系数≥1 。
uO
Rf
uI
R'
R
+
A
–
当R=∞或Rf=0 时，uo= uI
——电压跟随器
电压跟随器
uO
uI
+
A
–
②由于 uP=uN=uI，因而对共模抑制比要求高。
③由于输入电流为零，因而输入电阻为无穷大。
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