1、 第第4講講 集成運算放大器及其應用集成運算放大器及其應用 4.1 集成運放的總體結構集成運放的總體結構 u u u 電壓放大級 輸出級 偏置電路 uo + 差動輸入級 u u- 集成運放的基本組成部分集成運放的基本組成部分 1、集成運算放大器的組成、集成運算放大器的組成 輸入級輸入級 低漂移，高共模抑制比，高輸入阻抗及低偏置低漂移，高共模抑制比，高輸入阻抗及低偏置 電流。一般采用差分放大電路。電流。一般采用差分放大電路。 電壓放大級電壓放大級 又稱中間級，完成電壓放大。為了提高電壓放大又稱中間級，完成電壓放大。為了提高電壓放大 倍數，倍數， 經常采用復合管做放大管，經常采用復合管做放大管，

2、用恒流源做有源用恒流源做有源 負載。負載。 輸出級輸出級 有一定的帶負載能力（即輸出電阻小）和一定的有一定的帶負載能力（即輸出電阻小）和一定的 輸出電壓及電流動態范圍。因此輸出級多采用射極輸輸出電壓及電流動態范圍。因此輸出級多采用射極輸 出器、出器、 互補對稱電路。互補對稱電路。 偏置電路偏置電路 設置集成運放各級放大電路的靜態工作點，一設置集成運放各級放大電路的靜態工作點，一 般采用鏡像電流源。般采用鏡像電流源。 2、集成運算放大器符號、集成運算放大器符號 國內符號：國內符號： 集成運放的特點集成運放的特點 電壓增益高電壓增益高 輸出電阻小輸出電阻小 輸入電阻大輸入電阻大 反相輸入端反相輸入

3、端 同相輸入端同相輸入端 輸出端輸出端 V V V o + + A + - u u u 國際符號：國際符號： u- u+ uo 反相輸入端反相輸入端 同相輸入端同相輸入端 輸出端輸出端 “反相反相”是指輸出電壓與輸入電壓相位相反；是指輸出電壓與輸入電壓相位相反； “同相同相” 是指輸出電壓與輸入電壓相位相同是指輸出電壓與輸入電壓相位相同。 17 _ 1 T REF p 22 T 8 T T 2 14 5 R 3 T R 9 6 30pF 10 I T 7 21 T T 9 T 6 C 19 T 8 7 T 1 T 13 CC T R R T 4 12 T 2 20 R R R R R 6 8

4、T 10 11 1 T R 4 16 EE + T T 15 9 2 T 3 4 T 23 T R +V 3 18 7 -V +V 5 24 O T 5 39k T A B 3、通用型集成運放、通用型集成運放F007 17 _ 1 T REF p 22 T 8 T T 2 14 5 R 3 T R 9 6 30pF 10 I T 7 21 T T 9 T 6 C 19 T 8 7 T 1 T 13 CC T R R T 4 12 T 2 20 R R R R R 6 8 T 10 11 1 T R 4 16 EE + T T 15 9 2 T 3 4 T 23 T R +V 3 18 7 -V

5、 +V 5 24 O T 5 39k T A B 偏置電路輸入級中間級輸出級 分析：分析： 偏置電路偏置電路 T12、R5和和T11構成了主偏置電路，產生基準電流構成了主偏置電路，產生基準電流： CCEEBE12BE11 REF 5 ()VVUU I R 其他偏置電流都與基準電流有關。其他偏置電流都與基準電流有關。 T10、T11和和R4組成微電流源，通過組成微電流源，通過T8和和T9組成的鏡組成的鏡 象電流源為差動輸入級提供偏置電流。象電流源為差動輸入級提供偏置電流。 T12和和T13管構成多支路電流源。管構成多支路電流源。T13管是多集電極管是多集電極 三極管，其集電極電流和的大小比例為三

6、極管，其集電極電流和的大小比例為3:1。B路路 作為中間級的有源負載。作為中間級的有源負載。A路為輸出級提供偏置。路為輸出級提供偏置。 輸入級輸入級 其中其中T1和和T2管作為射極輸出器，輸入電阻高。管作為射極輸出器，輸入電阻高。T3 和和T4 管是橫向管是橫向PNP管，發射結反向擊穿電壓高，可使輸入管，發射結反向擊穿電壓高，可使輸入 差模信號達到差模信號達到30V以上。以上。 T5 、T6 、T7 和和R1 、R2 、R3組成具有基極補償作用組成具有基極補償作用 的鏡象電流源，作為差動輸入級的有源負載，可以提的鏡象電流源，作為差動輸入級的有源負載，可以提 高輸入級的增益。它們同時還有單端輸出

7、轉換為雙端高輸入級的增益。它們同時還有單端輸出轉換為雙端 增益的功能。增益的功能。 T1 、T2和和 T3 、T4管組成共集一共基復合差動輸入電路管組成共集一共基復合差動輸入電路 中間級中間級 T16和和T17是復合管組成的共射放大電路，是復合管組成的共射放大電路，T 13B 作這作這 一級的集電級有源負載。一級的集電級有源負載。 T14和和T20管組成互補對稱輸出級，管組成互補對稱輸出級，T18、T19和和 R8為為 其提供靜態偏置以克服交越失真。其提供靜態偏置以克服交越失真。 T15和和 R9保護保護T14管，使其在正向電流過大時不致燒管，使其在正向電流過大時不致燒 壞。壞。 T21、T2

8、3、T22管和管和 R10保護保護 T20管在負向電流管在負向電流 過大時不致燒壞。過大時不致燒壞。 輸出級輸出級 相位分析相位分析 用用“瞬時極性法瞬時極性法”判定，判定，3號腿為同相端；號腿為同相端；2號腿號腿 為反相端。為反相端。 4、集成運算放大器的主要參數、集成運算放大器的主要參數 (1) 開環差模增益開環差模增益Aod o od U A UU 用分貝（用分貝（dB）表示，）表示， 其分貝數為其分貝數為 。 od 20lg A (2) 差模輸入電阻差模輸入電阻 id r 輸入差模信號時，集成運放的輸入電阻。輸入差模信號時，集成運放的輸入電阻。 (3) 共模抑制比共模抑制比 CMR K

9、 差模電壓增益差模電壓增益 與共模電壓增益與共模電壓增益 之比，之比， ud A uc A 20lg() CMRuduc KAAdB (4) 輸入失調電壓輸入失調電壓 io U 輸入電壓為零時，將輸出電壓除以電壓增益，輸入電壓為零時，將輸出電壓除以電壓增益， 即為折算到輸入端的失調電壓。即為折算到輸入端的失調電壓。 (5) 輸入失調電壓溫漂輸入失調電壓溫漂 io dU dT (6) 輸入失調電流輸入失調電流 io I 在零輸入時，差分輸入級的差分對管基極電流之差，在零輸入時，差分輸入級的差分對管基極電流之差， ioB1B2 III (7) 輸入失調電流的溫漂輸入失調電流的溫漂 io dI dT

10、 (8) 輸入偏置電流輸入偏置電流 IB I 輸入電壓為零時，運放兩個輸入端偏置電流的平輸入電壓為零時，運放兩個輸入端偏置電流的平 均值均值 IBB1B2 1 2 III (9) 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓 maxid U 運放兩輸入端能承受的最大差模輸入電壓。運放兩輸入端能承受的最大差模輸入電壓。 (10) 最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓 maxic U (11) 帶寬帶寬 和單位增益帶寬和單位增益帶寬 3dB H f C f 3dB 是是 在高頻段下降在高頻段下降 時的帶寬。時的帶寬。 是是 下下 降到零分貝時的信號頻率。降到零分貝時的信號頻率。 H f C f od A od A

11、 (12) 轉換速率轉換速率SR (壓擺率壓擺率) o R max d d u S t 反映運放對于快速變化的輸入信號的響應能力。反映運放對于快速變化的輸入信號的響應能力。 5、特殊集成運算放大器、特殊集成運算放大器 差模輸入電阻往往大于差模輸入電阻往往大于 ，輸入偏置電流通，輸入偏置電流通 常為常為pA數量級。數量級。 9 10 如如 5G28、LF356、AD515、LF0052等。等。 高輸入阻抗型高輸入阻抗型 高精度、低漂移型高精度、低漂移型 一般要求一般要求 2/ IO U mVC T 200/ IO I PAC T 110 CMR KdB ， ， 如如 LH0044、AD707、O

12、P-77、OPA177、ICL7650、 AD508、OP-27等。等。 高速型高速型 轉換速率轉換速率SR大于幾十伏大于幾十伏微秒，單位增益帶寬微秒，單位增益帶寬 BW 10MHZ。如。如 uA715、LH002、AD845、 AD9618、SL541等。等。 低功耗型低功耗型 功耗為微瓦數量級。電流幾十微安，電源電壓功耗為微瓦數量級。電流幾十微安，電源電壓 在幾伏以下。如在幾伏以下。如 CA3078、uPC253、ICL7641等。等。 大功率型大功率型 電源電壓為正負幾十伏，輸出電流幾十安培，電源電壓為正負幾十伏，輸出電流幾十安培， 輸出功率為幾十瓦左右。輸出功率為幾十瓦左右。 如如 L

13、H0021、MCEL165、 HA2645、LM143、ICH8515等。等。 6、理想運算放大器、理想運算放大器 技術指標技術指標 輸入失調電壓、輸入失調電流以及它們的溫漂輸入失調電壓、輸入失調電流以及它們的溫漂 為零；輸入偏置電流為零等。為零；輸入偏置電流為零等。 開環差模增益開環差模增益 ； od A 差模輸入電阻差模輸入電阻 ； id r 共模抑制比共模抑制比 ； CMR K 輸出電阻輸出電阻 ； 0 o r -3dB帶寬帶寬 ； H f 線性工作區的特點線性工作區的特點 u+=u- “虛短路虛短路”：“虛斷路虛斷路”：i+=i-=0 非線性工作區的特點非線性工作區的特點 u i u

14、o 理想特性 實際特性 U oH O U oL 非線性區 線性區 非線性區 非線性工作區有兩個重要特點：非線性工作區有兩個重要特點： （1）輸出電壓）輸出電壓uo的值只有兩種可能：的值只有兩種可能： 當當u+u-時，時，uo=UoH；當；當u+u-時，時，uo=UoL （2） 理想運放的輸入電流等于零，理想運放的輸入電流等于零，即即i+=i-=0。 4.2 集成運放的基本應用集成運放的基本應用 1、比例運算電路、比例運算電路 反相比例運算電路反相比例運算電路 ui R1 Rp Rf uo ii i if A 反相比例運算電路反相比例運算電路 根據理想運放工作在線性區的特點：根據理想運放工作在線

15、性區的特點： “虛短路虛短路”uu 0uu “虛斷路虛斷路”0ii 0 P R uu if ii 0ii 由由 ，可知，可知 ，所以，所以 io if uuuu RR 0u又又 ， 故故 1 f oi R uu R f o uf ii R u A uR 1 i i i u RR i 根據定義，可得根據定義，可得輸入電阻輸入電阻 輸出電阻輸出電阻 0 o R 深度電壓反饋，且 1AF 特點：特點： 電壓放大倍數為電壓放大倍數為 共模輸入電壓等于零，即共模輸入電壓等于零，即 ；輸輸 入電阻小，入電阻小， ；常用于信號的相位倒相常用于信號的相位倒相 或極性轉換電路。或極性轉換電路。 0uu 1i R

16、R Rf ir1 R1 Rp ui i i if uo A 同相比例運算電路同相比例運算電路 同相比例運算電路同相比例運算電路 由由“虛短虛短”和和“虛斷虛斷”的概念知，的概念知， i uuu 而而“虛斷虛斷”的特點有，的特點有， ，因此，因此 1fr ii 1 ioi f uuu RR 1 1 f oi R uu R iic Rr 0 o R 電路中引入了深度電壓串聯負反饋，則電路中引入了深度電壓串聯負反饋，則 輸入阻抗很高（接近理想運放的共模輸入阻抗）輸入阻抗很高（接近理想運放的共模輸入阻抗）特點：特點： ，輸出阻抗很低，共模輸入電壓不等于零，即，輸出阻抗很低，共模輸入電壓不等于零，即 ；

17、常用于前置放大電路常用于前置放大電路。 i uuu 若若 （短路），（短路）， （開路），則電路圖如下（開路），則電路圖如下 0 f R 1 R ui Rp uo A oi uu 構成了構成了電壓跟隨器電壓跟隨器，其，其 跟隨特性比射極輸出器好。跟隨特性比射極輸出器好。 電壓跟隨器電壓跟隨器 2、加法電路、加法電路 反相加法器反相加法器 反相加法器反相加法器 123 123 iii of uuu uR RRR 123f iiii 實際應用：實際應用：伴音電路伴音電路 12 10() o VVV 混合前置放大器混合前置放大器 同相加法器同相加法器 112233 4 1() f oiii R uK

18、 uK uK u R 123 /RRRR 123 123 RRR KKK RRR ，其中，其中， 輸出電壓uo與輸 入電壓之和成正 比例，可完成同 相加法功能。 同相加法器同相加法器 減法電路減法電路 減法器減法器 為保證運放的兩個輸入端對地的電阻平衡，為保證運放的兩個輸入端對地的電阻平衡， 并消除共模信號，通常要求兩輸入端電阻嚴格并消除共模信號，通常要求兩輸入端電阻嚴格 匹配，即滿足匹配，即滿足 123f RRRR， 21 1 () f oii R uuu R 則輸出電壓為則輸出電壓為 當當 時，有時，有 123f RRRR 21oii uuu 電路特點：電路特點： l電路結構簡單；電路結構

19、簡單； l 存在兩個缺點：存在兩個缺點： 對于每個信號源來說，輸入電阻較小；對于每個信號源來說，輸入電阻較小； 電阻的選取和調整不方便；電阻的選取和調整不方便； 在實際應用中，在實際應用中， 通常采用兩級電路實現減法運算，通常采用兩級電路實現減法運算， 該電路具有很高的輸入阻抗，如圖所示。該電路具有很高的輸入阻抗，如圖所示。 高高輸入阻抗的輸入阻抗的減法器減法器 212 12 313 11 fff oii RRR uuu RRR 推導得推導得 1231ff RRRR，當當 時，則時，則 2 21 3 1() f oii R uuu R 對每個信號源，輸入阻抗近似為同相輸入端對地對每個信號源，輸

20、入阻抗近似為同相輸入端對地 的共模輸入電阻，即的共模輸入電阻，即 idic Rr 全加器全加器 15234 /RRRRR 555 123 123 o RRR UUUU RRR 全加器電路如圖所示，全加器電路如圖所示， 若若 則根據運放的特性可以得則根據運放的特性可以得 到到: 全加器全加器 3、積分電路、積分電路 1 oi uu dt RC 基本積分器基本積分器 波形變換電路波形變換電路 功能：波形變換功能：波形變換 l正弦波正弦波 余弦波余弦波 l方波方波 三角波三角波 兩種常用積分波形變換兩種常用積分波形變換 1 oi uu dt RC 同相輸入積分電路同相輸入積分電路 4、微分電路、微分

21、電路 微分器微分器 i o du uRC dt 波形變換電路波形變換電路 功能：波形變換功能：波形變換 5、恒流源電路、恒流源電路 根據運放的工作特點知根據運放的工作特點知: 1 1 REF o V II R REF V 當參考電源當參考電源 為恒定值時，為恒定值時， 不隨不隨 而變化，而變化， 常用于光常用于光電轉換電路。電轉換電路。 o I L R 恒流源電路恒流源電路 6、窗口比較器、窗口比較器 窗口比較器是由兩個比較器組成，通過設定窗窗口比較器是由兩個比較器組成，通過設定窗 口電壓的值，判斷輸入電壓是否介于窗口內。口電壓的值，判斷輸入電壓是否介于窗口內。 電壓比較器電壓比較器 電壓比較

22、器電壓比較器 時，時， ； 時，時， iREF uu oOL uu iREF uu oOH uu 電壓比較器的電壓傳輸特性電壓比較器的電壓傳輸特性 窗口比較器窗口比較器 窗口比較器窗口比較器窗口比較器的電壓傳輸特性窗口比較器的電壓傳輸特性 RLiRH UUU oOHEE UUV l當當 時，時， ； RHi UU oOL UUl當當 時，時， ； iRL UU l當當 時，時， ； oOL UU 7、遲滯比較器、遲滯比較器 運放構成的雙穩態觸發器及其傳輸特性運放構成的雙穩態觸發器及其傳輸特性 電路結構電路結構傳輸特性傳輸特性 遲滯比較器又稱施密特觸發器，遲滯比較器又稱施密特觸發器， 圖中圖中R

23、1、R2構構 成正反饋網絡，輸出只有兩個狀態：成正反饋網絡，輸出只有兩個狀態：UOH和和UOL。 。 (1) 設設 ，則經，則經R1、R2分壓后，反饋電壓分壓后，反饋電壓 oOH uU 2 12 fOHT R uUU RR 稱為稱為上門限電壓上門限電壓; T U l當當 時，輸出端就始終保持在高電平時，輸出端就始終保持在高電平 狀態；狀態； iT uU OH U l當當 時，輸出端由高電平時，輸出端由高電平 跳變到低電平跳變到低電平 ; iT uU OH U OL U (2) 設設 ，則經，則經R1、R2分壓后，反饋電壓分壓后，反饋電壓 oOL uU 2 12 fOLT R uUU RR 稱為

24、稱為下門限電壓下門限電壓; T U l當當 時，輸出端就始終保持在低電平時，輸出端就始終保持在低電平 狀態；狀態； iT uU OL U l當當 時，輸出端由低電平時，輸出端由低電平 跳變到高電平跳變到高電平 ; iT uU OH U OL U 圖圖(b)示電路的傳輸特性曲線。示電路的傳輸特性曲線。 HTT UUU 常將上門限電壓常將上門限電壓 與下門限電壓與下門限電壓 之差稱為之差稱為 回差回差 。 T U T U H U 單門限電壓比較器抗干擾模型單門限電壓比較器抗干擾模型 ui uo UOH UOL UT UT 1 2 t 遲滯比較器抗干擾模型遲滯比較器抗干擾模型 作作 業業 1、已知直

25、流電壓、已知直流電壓Vi1= - 0.2伏，伏，Vi2= - 0.4伏，設計一個伏，設計一個 求解二元一次方程組的運算電路：求解二元一次方程組的運算電路： 2、第、第4版教材版教材P74：4.4.4題題 （寫出分析過程，重點解釋（寫出分析過程，重點解釋“精密精密”二字）二字） y=2x+4 2y=2-x 8、非正弦波發生器、非正弦波發生器 (a) (b) T1T2 T T1 T2 T1T2 T T1T2 T2T1 T T2T1 T T1 T2 T1T2 (c) (d) (a) 方波、方波、 (b) 矩形波、矩形波、 (c) 三角波、三角波、 (d) 鋸齒波波形示意圖鋸齒波波形示意圖 方波發生器

26、方波發生器 電路組成與工作原理電路組成與工作原理 方波產生電路方波產生電路 (a) 電路結構(b) 波形變換 l 電路結構：反相型施密特觸發器和電路結構：反相型施密特觸發器和RC支路；支路； l 工作原理工作原理 c uu c uu 由施密特觸發器可知，本例中其上、下門限電壓為由施密特觸發器可知，本例中其上、下門限電壓為 1 12 TfZ R UuuV RR 1 12 TfZ R UuuV RR 輸出電壓輸出電壓 時，時，電容電容C C開始充電開始充電。當。當 時，時，輸出電壓發生躍變，即輸出電壓發生躍變，即 oZ uV cT uU oZZ uVV 輸出電壓輸出電壓 時，時，電容電容C C開始

27、放電開始放電。當。當 時，時，輸出電壓發生躍變，即輸出電壓發生躍變，即 oZ uV cT uU oZZ uVV 電容電容C又開始充電過程，這樣周而復始形成自激振蕩，又開始充電過程，這樣周而復始形成自激振蕩， 輸出方波。輸出方波。 主要參數主要參數 方波的周期方波的周期T： 12 TTT 2 12 1 2ln 12 R TTTRC R 如果如果 ，則方波的周期，則方波的周期T為為 OHOL UU 2 ln OLT OLT UU TRC UU 放電時間：放電時間： 1 ln OHT OHT UU TRC UU 充電時間：充電時間： 矩形波發生器矩形波發生器 電路組成與工作原理電路組成與工作原理 V

28、 D1 V D2 R1 KR4 (1K)R4 R3 uC u f R2 uo A 圖2.48 矩形波產生電路 (a) 電路結構 (b) 波形變換 l 電路結構：二極管電路結構：二極管VD1和和VD2隔離了隔離了RC充放電回路；充放電回路； l 工作原理工作原理 電容電容C C的充電回路的充電回路：二極管：二極管 、電阻、電阻 、 、1VDC 4 KR 主要參數主要參數 3 R 方波的周期方波的周期T： 12 TTT 4 (1)K R 電容電容C C的放電回路的放電回路：二極管：二極管 、電阻、電阻 、 電容電容 ； 2VD C 3 R 充電時間：充電時間： 143 ()ln OHT OHT U

29、U TKRR C UU 放電時間：放電時間： 243 (1)ln OLT OLT UU TK RR C UU 431 43 2 KRRT q TRR 如果如果 ，則占空系數為，則占空系數為 OHOL UU 三角波與鋸齒波發生器三角波與鋸齒波發生器 圖2.49 三角波與鋸齒波 (a) 三角波 (b) 鋸齒波 12 TT，鋸齒波：，鋸齒波： l 基本原理：用恒定的電流給電容器充電或放電。基本原理：用恒定的電流給電容器充電或放電。 E E S R C uo A l 基本的電路結構基本的電路結構 圖2.50 恒定電流充放電構成三角波發生器 三角波：三角波： 12 TT 三角波發生器三角波發生器 圖2.

30、51 三角波發生器及其波形 A1：同相型施密特觸發器，輸出電壓同相型施密特觸發器，輸出電壓 ； 1 () oZD uUU A2：構成反相積分器，輸出電壓構成反相積分器，輸出電壓 為三角波；為三角波； o u A1和和A2構成閉環正反饋電路，產生自激振蕩。構成閉環正反饋電路，產生自激振蕩。 同相型施密特觸發器同相型施密特觸發器A1的上、下門限電壓分別為的上、下門限電壓分別為 工作原理：工作原理： 2 1 () TZD R UUU R 2 1 () TZD R UUU R ， UD和和UZ分別為穩壓管的正向導通電壓與反向擊穿電壓。分別為穩壓管的正向導通電壓與反向擊穿電壓。 根據施密特觸發器的特性知

31、根據施密特觸發器的特性知 當當 時，時， 就會突跳到高電平就會突跳到高電平 ； ioT uuU 1o u() ZD UU 當當 時，時， 就會突跳到低電平就會突跳到低電平 ； ioT uuU 1o u() ZD UU 主要參數：主要參數： l 三角波的峰三角波的峰-峰值峰值 2 1 2() TTZD R UUUU R l 三角波的周期三角波的周期T 2 12 1 4R TTTRC aR 2 1 1 2 R TRC aR 為低電位時的時間為低電位時的時間T1: 1o u 2 2 1 2 R TRC aR 為高電位時的時間為高電位時的時間T2: 1o u a： 的分壓系數；的分壓系數； W R 結

32、論：結論： l 改變分壓系數改變分壓系數a和積分時間常數和積分時間常數RC可以調節振蕩可以調節振蕩 周期（或頻率），卻不改變輸出的幅值。周期（或頻率），卻不改變輸出的幅值。 l 通常用通常用RC作頻率量程切換，作頻率量程切換，RW作量程內的頻率作量程內的頻率 細調。細調。 l 改變電阻比改變電阻比 ， 可以調節三角波的峰可以調節三角波的峰-峰值，峰值， 12 TTT 但會影響振蕩周期但會影響振蕩周期 ； 21 RR 鋸齒波發生器鋸齒波發生器 電路結構電路結構 圖2.52 鋸齒波發生器及其波形 l 三角波與鋸齒波比較：占空比不同；三角波與鋸齒波比較：占空比不同； l 電路特點：積分器的充放電回路

33、不同，改變充放電電路特點：積分器的充放電回路不同，改變充放電 時間常數，可調節占空比；時間常數，可調節占空比； 工作原理工作原理 A1：同相型施密特觸發器，功能與性能與三角波發：同相型施密特觸發器，功能與性能與三角波發 生電路完全相同。生電路完全相同。 l A1輸出為正時，即積分器的輸入為正，積分時間輸出為正時，即積分器的輸入為正，積分時間 34 (/)RR C 常數為常數為 ； l A1輸出為負時，即積分器的輸入為負，積分時間輸出為負時，即積分器的輸入為負，積分時間 4 R C常數為常數為 ； 主要參數主要參數 l 鋸齒波的周期鋸齒波的周期T： 鋸齒波發生器的積分時間分別為鋸齒波發生器的積分

34、時間分別為 22 14234 11 22(/) RR TR CTRR C aRaR 2 12434 1 2(/) R TTTC RRR aR l 占空系數占空系數q為為 342 43443 /1 /2/ RRT T TRRRRR 結論：結論： l 改變電位器的分壓系數改變電位器的分壓系數a或積分電容或積分電容C，可以調節振，可以調節振 蕩周期蕩周期T； l 改變比值改變比值 可調節占空系數可調節占空系數q，但同時也會影響，但同時也會影響 振蕩周期振蕩周期T。 43 /RR 9、正弦波發生器、正弦波發生器 l 電路框圖電路框圖 圖2.53 正弦波發生器電路框圖 F ：正反饋和選頻；：正反饋和選頻

35、； A ：起振和幅度放大；：起振和幅度放大； 根據起振條件，兩個網絡必須滿足根據起振條件，兩個網絡必須滿足1 AF ，即，即 1AF 2 AF n ， 為整數；為整數； n 文氏橋正弦波發生器文氏橋正弦波發生器 圖2.54 文氏橋正弦波發生器 電路結構電路結構 l 放大電路：放大電路： 構成主通道放大器；構成主通道放大器； 3F RR與 l 正反饋和選頻網絡正反饋和選頻網絡： 并聯支路和并聯支路和 串串 11 RC與 22 RC與 聯支路相串聯構成；聯支路相串聯構成； 工作原理工作原理 選頻網絡選頻網絡 1 12 12 21 2112 1 ( ) 1 1 z F zzCR jR C CRRC

36、放大電路放大電路 3 ( )1 0 F A R A R 根據自激振蕩的條件，則要求根據自激振蕩的條件，則要求 21 12 1 0R C RC 3 12 21 1 1 1 F R R CR CR 相位條件相位條件 幅度條件幅度條件 由相位條件求出振蕩頻率為由相位條件求出振蕩頻率為 0 0 1212 11 22 f R R C C 由幅度條件求出兩個通道各元件之間的關系為由幅度條件求出兩個通道各元件之間的關系為 12 213 F CRR CRR 通常選取通常選取 ， 則其頻率為則其頻率為 12 CCC 12 RRR 0 1 2 f RC 而而 。 3 2 F RR 注意事項注意事項 起振：要求起振

37、：要求 ，即，即 ； 3 2 F RR3 V A 穩幅措施：熱敏電阻穩幅、場效應管穩幅等；穩幅措施：熱敏電阻穩幅、場效應管穩幅等； 2.3 集成功率放大器及應用集成功率放大器及應用 1、LM386集成功率放大器集成功率放大器 LM386的特點的特點 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 12 1212 12 1212 12 1212 3 2 1 + - R1 50K T1 T2 R2 R3 15K 15K R4 R5 1501.35K15K R6 R7 50K T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 V+ 6 4 1 8 7 23 地 (a) LM386內部電路圖 1 234 56 78 增益反相 輸入 同相 輸入 地 輸出V+旁路增益 (b) LM386管腳排列圖 5 輸入阻抗為輸入阻抗為50k，頻帶寬度，頻帶寬度300kHz； 電壓增益可在電壓增益可在20200范圍內調節；范圍內調節； 電源電壓范圍為電源電壓范圍為415V，適宜電池供電；，適宜電池供電； 8腳腳DIP封裝；封裝； 8W負載時最大輸出功率為負載時最大輸出功率為325mW； LM386的典型應用的典型應用 方案方案1：最小增益功率放大器：最小增益功率放大器 54 615k 2220 0.15k1.35