常见运放滤波电路1

常见运放滤波电路1
常见运放滤波电路1

3.1 一阶滤波器

一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性3.1.1 低通滤波器

典型的低通滤波器如图十三所示。

图十三

3.1.2 高通滤波器

典型的高通滤波器如图十四所示。

图十四

3.1.3 文氏滤波器

文氏滤波器对所有的频率都有相同的增益,但是它可以改变信号的相角,同时也用来做相角修正电路。图十五中的电路对频率是F 的信号有90 度的相移,对直流的相移是0度,对高频的相移是180度。

3.2 二阶滤波器

二阶滤波电路一般用他们的发明者命名。他们中的少数几个至今还在使用。有一些二阶滤波器的拓扑结构可以组成低通、高通、带通、带阻滤波器,有些则不行。这里没有列出所有的滤波器拓扑结构,只是将那些容易实现和便于调整的列了出来。

图十五(见图十七上)

二阶滤波器有40dB 每倍频的幅频特性。

通常的同一个拓扑结构组成的带通和带阻滤波器使用相同的元件来调整他们的Q 值,而且他们使滤波器在Butterworth 和Chebyshev 滤波器之间变化。必须要知道只有Butterworth 滤波器可以准确的计算出拐点频率,Chebyshev 和Bessell滤波器只能在Butterworth 滤波器的基础上做一些微调。

我们通常用的带通和带阻滤波器有非常高的Q 值。如果需要实现一个很宽的带通或者带阻滤波器就需要用高通滤波器和低通滤波器串连起来。对于带通滤波器的通过特性将是这两个滤波器的交叠部分,对于带阻滤波器的通过特性将是这两个滤波器的不重叠部分。

这里没有介绍反相 Chebyshev 和 Elliptic 滤波器,因为他们已经不属于电路集需要介绍的范围了。

不是所有的滤波器都可以产生我们所设想的结果――比如说滤波器在阻带的最后衰减幅度在多反馈滤波器中的会比在Sallen-Key 滤波器中的大。由于这些特性超出了电路图集的介绍范围,请大家到教科书上去寻找每种电路各自的优缺点。不过这里介绍的电路在不是很特殊的情况下使用,其结果都是可以接受的。

3.2.1 Sallen-Key滤波器

Sallen-Key 滤波器是一种流行的、广泛应用的二阶滤波器。他的成本很低,仅需要一个运放和四个无源器件组成。但是换成Butterworth 或Chebyshev 滤波器就不可能这么容易的调整了。请设计者参看参考条目【1】和参考条目【2】,那里介绍了各种拓扑的细节。

这个电路是一个单位增益的电路,改变Sallen-Key 滤波器的增益同时就改变了滤波器的幅频特性和类型。实际上Sallen-Key 滤波器就是增益为1的Butterworth 滤波器。

图十六(见图十七中)

3.2.2 多反馈滤波器

多反馈滤波器是一种通用,低成本以及容易实现的滤波器。不幸的是,设计时的计算有些复杂,在这里不作深入的介绍。请参看参考条目【1】中的对多反馈滤波器的细节介绍。如果需要的是一个单位增益的Butterworth 滤波器,那么这里的电路就可以给出一个近似的结果。

图十七

3.2.3 双T滤波器

双T 滤波器既可以用一个运放也可仪用两个运放实现。他是建立在三个电阻和三个电容组成的无源网络上的。这六个元件的匹配是临界的,但幸运的是这仍是一个常容易的过程,这个网络可以用同一值的电阻和同一值的电容组成。用图中的公式就可以同时的将R3 和C3 计算出来。应该尽量选用同一批的元件,他们有非常相近的特性。

3.2.3.1 单运放实现

图十八

如果用参数非常接近的元件组成带通滤波器,就很容易发生振荡。接到虚地的电阻最好在E-96 1%系列中选择,这样就可以破坏振荡条件。

图十九

3.2.3.2 双运放实现

典型的双运放如图20到图22所示

图二十

图二十一

图二十二

3.2.4 Fliege滤波器

Fliege滤波器采用了双运放结构(图二十三~图二十六),所以相对于单运放实现的滤波器他是一种成本较高的滤波器,但是他对拐点频率或者Q 值有非常强的控制能力,可以非常方便的进行调整,而且他是一种全新的滤波器。用它组成的低通、高通、和带通滤波器的增益是固定的,带阻滤波器他的增益是一。

图二十三

图二十四

图二十五

图二十

3.2.5Akerberg-Mossberg滤波器

图二十七~图三十中的三运放滤波器是很容易实现。对于低通和高通滤波器可以很方便的调整增益,对于带通和带阻滤波器可以非常容易的调整Q 值。带阻滤波器的性能会比双T 滤波器差一些,但是也不错。

图二十七

3.2.6 BiQuad

Biquad 滤波器是一种出名的滤波器结构(图三十一)。他只能组成低通和带通滤波器。低通滤波器可以根据需要做成同相和反相输出。

3.2.7 Sate Variable

Sate Variable 是一种三运放或四运放的拓扑结构。第四个运放在带阻滤波器中必须使用。他也是一种非常便于调整的滤波器拓扑结构,并且他可以很方便的在低通和高通滤波器之间相互转换,另外对于带通和带阻滤波器的Q 值也可以非常方便的进行调整。但是不幸的是,Akerberg-Mossberg 并不是一种令人喜欢的拓扑结构。因为调整增益、类型、Q 值和限制的电阻是同一个电阻。这就是很多人不愿意用它的原因,除非在应用中同时需要高通、低通、带通和带阻滤波器。

阻容RC滤波电路

阻容滤波电路原理与特点及RC元件选择

阻容滤波电路图如下:

阻容滤波电路优点:

1.滤波效能较高

2.能兼降压限流作用

阻容滤波电路缺点:

1.带负载能力差

2.有直流电压损失

阻容滤波电路适用场合:负载电阻较大,电流较小及要求纹波系数很小的情况

阻容滤波电路参数选择:

全波整流

RC2=[(2.3×106)/rRL]

R一般取数十至数百WC(mF)

何谓退耦?

所谓退耦,既防止前后电路网络电流大小变化时,在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。换言之,退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。

退耦滤波电容的取值通常为47~200μF,退耦压差越大时,电容的取值应越大。所谓退耦压差指前后电路网络工作电压之差。

如下图为典型的RC退耦电路,R起到降压作用:

大家看到图中,在一个大容量的电解电容C1旁边又并联了一个容量很小的无极性电容C2

原因很简单,因为在高频情况下工作的电解电容与小容量电容相比,无论在介质损耗还是寄生电感等方面都有显著的差别(由于电解电容的接触电阻和等效电感的影响,当工作频高于谐振频率时,电解电容相当于一个电感线圈,不再起电容作用)。在不少典型电路,如电源退耦电路,自动增益控制电路及各种误差控制电路中,均采用了大容量电解电容旁边并联一只小电容的电路结构,这样大容量电解电容肩负着低频交变信号的退耦,滤波,平滑之作用;而小容量电容则以自身固有之优势,消除电路网络中的中,高频寄生耦合。在这些电路中的这一大一小的电容均称之为退耦电容。

还有些电路存在一些设置直流工作点的电阻,为消除其对于交流信号的耦合或反馈作用就需要在其上并联适当的电容来减少对交流信号的阻抗。这些电容均起到退耦作用称之为退耦电容。

在放大倍数较高的电路中,后级的信号电流往往比较大,而电源内阻和电源布线的电阻就不容忽视了,较大的信号电流,会在这些电阻上产生压降,这些压降就会“耦合”到前面的小信号放大级的输入端,从而又被重新放大,如此反复,造成恶性循环,于是整个放大电路就无法正常工作,其表现就是产生“自激振荡”。

退耦电路就是要退除掉这种通过电源内阻、或电源布线电阻产生的耦合。使后级的大电流信号不能通过这些电阻重新耦合到前级,以保证放大电路正常工作。

小电流的退耦合电路通常是用阻容滤波电路,该电路中的电阻就称为滤波电阻,他不是什么特殊的电阻,就是普通的电阻,因为是起滤波作用,因此叫做滤波电阻。

单电源运放与滤波电路

单电源运放与滤波电路 我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是他们都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。 1.1电源供电和单电源供电 所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。 绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。 单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom之内。有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh和Vol。需要

特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节) 图一 通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail的运放,这样就消除了丢失的动态范围。需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail的电压。虽然器件被指明是Rail-To-Rail的,如果运放的输出或者输入不支持Rail-To-Rail,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是Rail-To-Rail。这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。 1.2虚地 单电源工作的运放需要外部提供一个虚地,通常情况下,这个电压是VCC/2,图二 的电路可以用来产生VCC/2的电压,但是他会降低系统的低频特性。

单片机常用模块电路大全

单片机常用模块电路大全 1. 双路232通信电路:3线连接方式,对应的是母头,工作电压5V,可以使用MAX202或MAX232。 2. 三极管串口通信:本电路是用三极管搭的,电路简单,成本低,但是问题,一般在低波特率下是非常好的。 3. 单路232通信电路:三线方式,与上面的三级管搭的完全等效。 4. USB转232电路:采用的是PL2303HX,价格便宜,稳定性还不错。 5. SP706S复位电路:带看门狗和手动复位,价格便宜(美信的贵很多),R4为调试用,调试完后焊接好R4。 卡模块电路(带锁):本电路与SD卡的封装有关,注意与封装对应。此电路可以通过端口控制SD卡的电源,比较完善,可以用于5V和。但是要注意,有些器件的使用,5V和是不一样的。 液晶模块(ST7920):本电路是常见的12864电路,价格便宜,带中文字库。可以通过PSB端口的电平来设置其工作在串口模式还是并行模式,带背光控制功能。

字符液晶模块(KS0066):最常用的字符液晶模块,只能显示数字和字符,可4位或8位控制,带背光功能。 9.全双工RS485电路(带保护功能):带有保护功能,全双工4线通信模式,适合远距离通信用。 半双工通信模块:可以通过选择端口选择数据的传输方向,带保护功率。此模块只能工作在5V. 11. ARM JTAG仿真接口电路:比较完善,可以应用在常规的ARM芯片下,具有有自动下载功能,可以用JLINK或ULINK. 电源模块:这个电路比较简单,如果用直插可以达到,如果用贴片的可以到达1A。 电源模块:可以到达800mA,价格非常便宜,也有相应的的芯片,可以直接替换。 常用开关电源电路 buck电源电路。 14.最常用的开关电源:

常用运放电路及其各类比较器电路

常用运放电路及其各类比较器电路

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彭发喜,制作 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。 图是同相放大器电路图。 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。 如果运算放大器的输入偏置电流,则 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即

∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路 由e1输入的信号,放大倍数为R3/R1,并与输出端e0相位相反,所以 由e2输入的信号,放大倍数为 与输出端e0相位相,所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路: 加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。 三个输入信号同时加到运放同相端,其输入输出电压关系式:

555芯片应用电路大全

555内部电原理图

将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式,它可分为3种。见图示。 第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1和1.1.2为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第3种(图3)是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。 双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。 第一种(见图1)是触发电路,有双端输入(2.1.1)和单端输入(2.1.2)2个单元。单端比较器(2.1.2)可以是6端固定,2段输入;也可是2端固定,6端输入。

第2种(见图2)是施密特触发电路,有最简单形式的(2.2.1)和输入端电阻调整偏置或在控制端(5)加控制电压VCT以改变阀值电压的(2.2.2)共2个单元电路。 双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。这是双稳工作方式的结构特点。2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用,R1和R2起直流偏置作用。 无稳类电路 第三类是无稳工作方式。无稳电路就是多谐振荡电路,是555电路中应用最广的一类。电路的变化形式也最多。为简单起见,也把它分为三种。 第一种(见图1)是直接反馈型,振荡电阻是连在输出端VO的。 第二种(见图2)是间接反馈型,振荡电阻是连在电源VCC上的。其中第1个单元电路(3.2.1)是应用最广的。第2个单元电路(3.2.2)是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路,功能相同而电路结构略有不同,因此分别以3.2.3a 和3.2.3b的代号。

集成运放组成的运算电路 习题解答

第7章 集成运放组成的运算电路 本章教学基本要求 本章介绍了集成运放的比例、加减、积分、微分、对数、指数和乘法等模拟运算电路及其应用电路以及集成运放在实际应用中的几个问题。表为本章的教学基本要求。 表 第7章教学内容与要求 学完本章后应能运用虚短和虚断概念分析各种运算电路,掌握比例、求和、积分电路的工作原理和输出与输入的函数关系,理解微分电路、对数运算电路、模拟乘法器的工作原理和输出与输入的函数关系,并能根据需要合理选择上述有关电路。 本章主要知识点 1. 集成运放线性应用和非线性应用的特点 由于实际集成运放与理想集成运放比较接近,因此在分析、计算应用电路时,用理想集成运放代替实际集成运放所带来的误差并不严重,在一般工程计算中是允许的。本章中凡未特别说明,均将集成运放视为理想集成运放。 集成运放的应用划分为两大类:线性应用和非线性应用。 (1) 线性应用及其特点 集成运放工作在线性区必须引入深度负反馈或是兼有正反馈而以负反馈为主,此时其输出量与净输入量成线性关系,但是整个应用电路的输出和输入也可能是非线性关系。 集成运放工作在线性区时,它的输出信号o U 和输入信号(同相输入端+U 和反相输入端-U 之差)满足式(7-1) )(od o -+-=U U A U (7-1) 在理想情况下,集成运放工作于线性区满足虚短和虚断。虚短:是指运放两个输入端之间的电压几乎等于零;虚断:是指运放两个输入端的电流几乎等于零。即 虚短:0≈-+-U U 或 +-≈U U 虚断:0≈=+-I I

(2) 非线性应用及其特点 非线性应用中集成运放工作在非线性区,电路为开环或正反馈状态,集成运放的输出量与净输入量成非线性关系)(od o +--≠U U A U 。输入端有很微小的变化量时,输出电压为正饱和电压或负饱和电压值(饱和电压接近正、负电源电压),+-=U U 为两种状态的转折点。即 当+->U U 时,OL o U U = 当+-

常见运放滤波电路

滤波电路 这节非常深入地介绍了用运放组成的有源。在很多情况中,为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意义上说,像这样的运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用,这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置,这个电容就可以省略。 这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容。 这里有一个有关滤波器设计的协定,这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单,但是以下几点设计者必须注意: 1. 滤波器的拐点(中心)频率 2. 滤波器电路的增益 3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值 4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell) 不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能,由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放,这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器,那么就别无选择,只能使用传统的滤波器,通过计算就可以得到了。 3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性 3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。

7 集成运放组成的有源滤波电路

集成运放组成的有源滤波电路 有源滤波电路 1.低通滤波电路 1)同相输入一阶低通电路(康P416页,图9.2.1(a )) 2)反相输入一阶低通电路 3)同相输入二阶低通电路 o v i SRC A SRC R R S V S V S A f i +=++==111)()()(010SRC A SRC R R S V S V S A f i +=+-==11)()()(010 o v i 13)(13)(1)()()( 20210++=+++==SRC SRC A SRC SRC R R S V S V S A f i o v i

4)同相输入二阶低通电路(压控电压源二阶LPF )(康P418页,图9.3.1) 5)反相输入二阶低通电路 6)反相输入二阶滤波电路(无限增益多路反馈二阶低通滤波电路) o v i 1)3()(1)3()(1)()()(0200210+-+=+-++==sRC A sRC A sRC A sRC R R S V S V s A f i o v i o v i 1)111(1)111()()()(2122212202122212210++++=++++-==f f f f f f f i R R R R C sR C C R R s A R R R R C sR C C R R s R S V S V s A

2.高通滤波电路 1)同相输入一阶高通电路 2)反相输入一阶高通电路(康P472页,图题9.3.4) 3 4)同相输入二阶低通电路(压控电压源二阶LPF )(康P424页,图9.3.7) C SR C SR S V S V S A f i 101)()()(+-==o v i o v i o v i 。 o v i 。

第六章集成运放组成的运算电路典型例题

第六章集成运放组成的运算电路 运算电路 例6-1例6-2例6-3例6-4例6-5例6-6例6-7例6-8例6-9 例6-10例6-11 乘法器电路 例6-12例6-13例6-14 非理想运放电路分析 例6-15 【例6-1】试用你所学过的基本电路将一个正弦波电压转换成二倍频的三角波电压。要求用方框图说明转换思路,并在各方框内分别写出电路的名 称。 【相关知识】 波形变换,各种运算电路。 【解题思路】 利用集成运放所组成的各种基本电路可以实现多种波形变换;例如,利用积分运算电路可将方波变为三角波,利用微分运算电路可将三角波 变为方波,利用乘方运算电路可将正弦波实现二倍频,利用电压比较器可将正弦波变为方波。 【解题过程】 先通过乘方运算电路实现正弦波的二倍频,再经过零比较器变为方波,最后经积分运算电路变为三角波,方框图如图(a)所示。 【其它解题方法】 先通过零比较器将正弦波变为方波,再经积分运算电路变为三角波,最后经绝对值运算电路(精密整流电路)实现二倍频,方框图如图(b)所示。

实际上,还可以有其它方案,如比较器采用滞回比较器等。 【例6-2】电路如图(a)所示。设为A理想的运算放大器,稳压管DZ的稳定电压等于5V。 (1)若输入信号的波形如图(b)所示,试画出输出电压的波形。 (2)试说明本电路中稳压管的作用。 图(a) 图(b) 【相关知识】 反相输入比例器、稳压管、运放。 【解题思路】 (1)当稳压管截止时,电路为反相比例器。 (2)当稳压管导通后,输出电压被限制在稳压管的稳定电压。 【解题过程】 (1)当时,稳压管截止,电路的电压增益 故输出电压

常用运算放大器电路 (全集)

常用运算放大器电路(全集) 下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图 常用OP电路类型如下: 1. Inverter Amp. 反相位放大电路: 放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路: 放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路: O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作 4. Comparator比较器电路: I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位 R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M) 单双电源皆可工作 5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 100 K, C1 = 0.01 uF

Freq = 1 /(2π* R1 * C1) 6. Pulse generator脉波产生器电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 K O/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1) O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1) 7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路: R1 = R2 = 16 K R3 = R4 = 100 K C1 = C2 = 0.01 uF 放大倍数Av = R4 / (R3+R4) Freq = 1 KHz 8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:

LDO电路集锦

这是我常用的LDO电路,实测最小稳定压差为0.2V,输入电压小于稳定电压(输出电压+0.1V)时,调整管饱合,压差小于0.2V,电流小于100mA情况下压差小于0.1V. 该电路取样及误差放大采用差分电路,并且省掉了常见串联型PNP稳压电路的启动电阻。 输出电压U。=Vz*(R114+R115)/R115 输出限流电流由R113决定(调整管用P-MOSFET则无此功能) 在大电流应用,将调整管改为P-MOSFET即可。 与1117的应用对比 该电路的缺点是元件较多,输出不够稳定,用主贴的参数提供200mA电流,VBAT由4.5V降为3.5V时,输出电压会有0.1V的下滑(即输出为3.2V)。 但如果电路中有多余的运放单元,则电路可大大简化。 该电路的优点:VBAT降到3.3V以下时,输出始终保持为VBAT-0.1V,比1117优秀得多。 某手持设备由三只干电池串联供电的开发过程中(耗电300mA),最初用L1117供电,当电池端电压降到3.6V时,其输出仅为2.7伏,电路产生异常。高倍率放电情况下,干电池的终止电压是0.95V/单元,这显然不能合理利用完电池能量。用该电路取代1117后,电池电压降到2.9伏电路产生异常,电池寿命试验证明,后者可提高电池便用寿命25%以上。 最近用了AME1117,也是别人推荐用的.之前也没感觉这类LDO有什么方便之处.在网上关于LDO的文章也比比皆是.有饿就顺便摘录几篇吧 (一)

这是我常用的LDO电路,实测最小稳定压差为0.2V,输入电压小于稳定电压(输出电压+0.1V)时,调整管饱合,压差小于0.2V,电流小于100mA情况下压差小于0.1V. 该电路取样及误差放大采用差分电路,并且省掉了常见串联型PNP稳压电路的启动电阻。 输出电压U。=Vz*(R114+R115)/R115 输出限流电流由R113决定(调整管用P-MOSFET则无此功能) 在大电流应用,将调整管改为P-MOSFET即可。 与1117的应用对比 该电路的缺点是元件较多,输出不够稳定,用主贴的参数提供200mA电流,VBAT 由4.5V降为3.5V时,输出电压会有0.1V的下滑(即输出为3.2V)。 但如果电路中有多余的运放单元,则电路可大大简化。 该电路的优点:VBAT降到3.3V以下时,输出始终保持为VBAT-0.1V,比1117 优秀得多。 某手持设备由三只干电池串联供电的开发过程中(耗电300mA),最初用L1117供电,当电池端电压降到3.6V时,其输出仅为2.7伏,电路产生异常。高倍率放电情况下,干电池的终止电压是0.95V/单元,这显然不能合理利用完电池能量。用该电路取代1117后,电池电压降到2.9伏电路产生异常,电池寿命试验证明,后者可提高电池便用寿命25%以上。 (二) LDO简介: 携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电,还是由蓄电池组供电,工作过程中,电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V,放完电后的电压为2.3V,变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响,还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变,几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净(无纹波、无噪声),以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求,应在电源的输入端加入线性稳压器,以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一.LDO的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示,该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。 图1-1 低压差线性稳压器基本电路 取样电压加在比较器A的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压Uref相比较,两者的差值经放大器A放大后,控制串联调整管的压降,从而稳定输出电压。

运算放大器基本电路——11个经典电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所收获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10V~14V。因此运放的差模输入电压不足1mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。

完整版电子相关专业面试题集锦

电子相关专业面试题集锦 模拟电路1、基尔霍夫定理的内容是什么?(仕兰微电子)流国一个接点的电流必定=流岀的2、平板电 容公式(C= £ S/4 n kd)°(未知)3、最基本的如三极管曲线特性。(未知)4、描述反馈电路的概念,列 举他们的应用。(仕兰微电子)5、负反馈种类(电压并联反馈,电流串联反馈,电压串联反馈和电流并 联反馈);负反馈的优点(降低放大器的增益灵敏度,改变输入电阻和输岀电阻,改善放大器的线性和非线性失真,有效地扩展放大器的通频带,自动调节作用)(未知)6、放大电路的频率补偿的目的是什么, 有哪些方法?(仕兰微电子)7、频率响应,如:怎么才算是稳定的,如何改变频响曲线的几个方法。(未知)8、给岀一个差分运放,如何相位补偿,并画补偿后的波特图。(凹凸)9、基本放大电路种类(电 压放大器,电流放大器,互导放大器和互阻放大器),优缺点,特别是广泛采用差分结构的原因。(未知) 10、给出一差分电路,告诉其输出电压Y+和Y-,求共模分量和差模分量。(未知)11、画差放的两个输 入管。(凹凸)12、画岀由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。并画岀一个晶体管级的运放电路。(仕兰微电子)13、用运算放大器组成一个10倍的放大器。(未知)14、给出一个简单电路,让你分析输出电压的特性(就是个积分电路),并求输出端某点的rise/fall时间。(Infineon笔试试题)15、电阻R和电容C串联,输入电压为R和C之间的电压,输出电压分别为C上电压和R上电压,要 求制这两种电路输入电压的频谱,判断这两种电路何为高通滤波器,何为低通滤波器。当RC<数字电路 1、同步电路和异步电路的区别是什么?(仕兰微电子) 2、什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王笔试)同 步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。3、什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?(汉王笔试)线与逻辑是两个输岀信号相连可以实现与的 功能。在硬件上,要用oc门来实现,由于不用oc门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门。同时在输出端 口应加一个上拉电阻。4、什么是Setup和Holdup时间?(汉王笔试)5、setup和holdup时间,区别.(南山之桥)6、解释setup time和hold time的定义和在时钟信号延迟时的变化。(未知)7、解释setup 和hold time violation ,画图说明,并说明解决办法。(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)Setup/hold time是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片,这个T就是建

集成运放电路实验报告

实验报告姓名:学号: 日期:成绩: 一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。 =∞ 开环电压增益A ud =∞ 输入阻抗r i 输出阻抗r =0 o =∞ 带宽 f BW

失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式 U O =A ud (U +-U -) 由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。即U +≈U -,称为“虚短”。 (2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图6-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图6-1 反相比例运算电路 图6-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 // R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图6-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O )U R R (1U + = R 2=R 1 // R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图6-3(b)所示的电压跟随器。图中R 2=R F , i 1 F O U R R U - =

基本运放电路总结

模拟电路网络课件第三十七节:基本运算电路 8.1 基本运算电路 一、反相比例运算放大电路 图 1 反相比例运算电路 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即 ∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要 求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 二、同相比例运算电路

图 1 同相比例运算电路 同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端,输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。 根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS,i1= if 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。 同相比例运算电路的特点如下 1.输入电阻很高,输出电阻很低。 2.由于vN= vP= vS,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑 制比。 三、加法运算电路 图 1 加法运算电路

图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。利用vI=0,vN=0和反相端输入电流iI=0的 概念,则有 或 由此得出 若R1= R2= Rf,则上式变为–vO= vS1+ vS2 式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。该加 法电路可以推广到对多个信号求和。 从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R′=R1//R2//Rf。 四、减法运算电路 1、反相求和式运算电路 图1所示是用加法电路构成的减法电路,第一级为反相比例放大电路,若Rf1=R1,则vO1= –vS1; 第二级为反相加法电路,可以推导出

简析集成运算放大器的发展及典型精典应用电路

模拟电子技术科技小论文 简析集成运算放大器的发展及典型精典 应用电路 姓名: 学院:电子工程学院 专业:电子信息工程 班级:2016级5班 指导老师:

一、集成运算放大器的发展历史及现状 1934年的某天,哈里·布莱克(Harry·Black)搭渡从他家所在的纽约到贝尔实验室所在的新泽西去上班。渡船舒缓了他那紧张的神经,使得他可以做一些概念性的思考。哈里有个难题要解决:当电话线延伸得很长时,信号需要放大。但放大器是如此的不可靠,使得服务质量受到严重制约。首先,初始增益误差很大,但这个问题很快就通过使用一个调节器解决了。第二,即使放大器在出厂时调节好了,但是在现场应用的时候,增益的大范围漂移使得音量太低或者输入的语音失真。 为了制造一个稳定的放大器,很多的方法都尝试过了,但是变化的温度和极差的电话线供电状况所导致的增益漂移,一直难以克服。被动元件比主动元件有更好的漂移特性,如果放大器的增益取决于被动元件的话,问题不就解决了吗?在这次搭渡途中,哈里构思了这样一个新奇的解决方法,并记录了下来。 这个方法首先需要制造一个增益比实际应用所需增益要大的放大器,然后将部分的输出信号反馈到输入端,使得电路(包括放大器和反馈元件)增益取决于反馈回路而不是放大器本身。这样,电路增益也就取决于被动的反馈元件而不是主动的放大器,这叫做负反馈,是现代运算放大器的工作原理。哈里在渡船上记录了史上第一个有意设计的反馈电路,但是我们可以肯定在这之前,有人曾无意构建过反馈电路,只不过忽视了它的效果而已。起初,管理层和放大器设计者有很大的抱怨:“设计一个30-KHz增益带宽积(GBW)的放大器已经够难的了,现在这个傻瓜想要我们设计成3-MHz的增益带宽积,但他却只是用来搭建一个30-KHz增益带宽积的电路!”然而,时间证明哈里是对的。但是哈里没有深入探讨这带来的一个次要问题——振荡。当使用大开环增益的放大器来构建闭环电路时,有时会振荡。直至40年代人们才弄懂了个中原因,但是要解决这个问题需要经过冗长繁琐的计算,多年过去了也没有人能想出简单易懂的方法来。 1945年,H.W.Bode提出了图形化方式分析反馈系统稳定性的方法。此前反馈的分析是通过乘除法来完成的,传函的计算十分费时费力,需要知道的是,直至70年代前工程师是没有计算器和计算机的。波特使用了对数的方法将复杂的数学计算转变成简单直观的图形分析,虽然设计反馈系统仍然很复杂,但不再是只被“暗室”里的少数电子工程师所掌握的“艺术”了。任何电子工程师都可以使用波特图去寻找反馈电路的稳定性,反馈的应用也得以迅速增长。 世界上第一台计算机是模拟计算机!它使用预先编排的方程和输入数据来计算输出,因为这种“编程”是硬件连线的——搭建一系列的电路,这种局限性最

干货实图分析运放7大经典电路

干货实图分析运放7大经典电路 运放的基本分析方法:虚断,虚短。对于不熟悉的运放应用电路,就使用该基本分析方法。 运放是用途广泛的器件,接入适当的反馈网络,可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。 1、运放在有源滤波中的应用 上图是典型的有源滤波电路(赛伦-凯电路,是巴特沃兹电路的一种)。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减,而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。 该电路的设计要点是:在满足合适的截止频率的条件下,尽可能将R233和R230的阻值选一致,C50和C201的容量大小选取一致(两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路),这样就可以在满足滤波性能的情况下,将器件的种类归一化。其中电阻R280是防止输入悬空,会导致运放输出异常。 滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为 ?巴特沃兹,单调下降,曲线平坦最平滑; 巴特沃兹低通滤波中用的最多的是赛伦凯乐电路,即仿真的该电路。

一个滤波器,要知道其截至频率是多少,或者能写出传递函数和频率响应也可以。 如果该滤波器还有放大功能,要知道该滤波器的增益是多少。 当两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路,在二阶有源电路中引入一个负反馈,目的是使输出电压在高频率段迅速下降。 二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为 1+Rf/R1 ,与一阶低通滤波电路相同; 截止频率为 注明,m的单位为欧姆, N 的单位为 u

所以计算得出截止频率为 ?切比雪夫,迅速衰减,但通带中有纹波; ?贝塞尔(椭圆),相移与频率成正比,群延时基本是恒定。 2、运放在电压比较器中的应用 电压比较

常见运放滤波电路1

3.1 一阶滤波器 一阶滤波器是最简单的电路,他们有20dB 每倍频的幅频特性3.1.1 低通滤波器 典型的低通滤波器如图十三所示。 图十三 3.1.2 高通滤波器 典型的高通滤波器如图十四所示。

图十四 3.1.3 文氏滤波器 文氏滤波器对所有的频率都有相同的增益,但是它可以改变信号的相角,同时也用来做相角修正电路。图十五中的电路对频率是F 的信号有90 度的相移,对直流的相移是0度,对高频的相移是180度。 3.2 二阶滤波器 二阶滤波电路一般用他们的发明者命名。他们中的少数几个至今还在使用。有一些二阶滤波器的拓扑结构可以组成低通、高通、带通、带阻滤波器,有些则不行。这里没有列出所有的滤波器拓扑结构,只是将那些容易实现和便于调整的列了出来。 图十五(见图十七上) 二阶滤波器有40dB 每倍频的幅频特性。 通常的同一个拓扑结构组成的带通和带阻滤波器使用相同的元件来调整他们的Q 值,而且他们使滤波器在Butterworth 和Chebyshev 滤波器之间变化。必须要知道只有Butterworth 滤波器可以准确的计算出拐点频率,Chebyshev 和Bessell滤波器只能在Butterworth 滤波器的基础上做一些微调。 我们通常用的带通和带阻滤波器有非常高的Q 值。如果需要实现一个很宽的带通或者带阻滤波器就需要用高通滤波器和低通滤波器串连起来。对于带通滤波器的通过特性将是这两个滤波器的交叠部分,对于带阻滤波器的通过特性将是这两个滤波器的不重叠部分。

这里没有介绍反相 Chebyshev 和 Elliptic 滤波器,因为他们已经不属于电路集需要介绍的范围了。 不是所有的滤波器都可以产生我们所设想的结果――比如说滤波器在阻带的最后衰减幅度在多反馈滤波器中的会比在Sallen-Key 滤波器中的大。由于这些特性超出了电路图集的介绍范围,请大家到教科书上去寻找每种电路各自的优缺点。不过这里介绍的电路在不是很特殊的情况下使用,其结果都是可以接受的。 3.2.1 Sallen-Key滤波器 Sallen-Key 滤波器是一种流行的、广泛应用的二阶滤波器。他的成本很低,仅需要一个运放和四个无源器件组成。但是换成Butterworth 或Chebyshev 滤波器就不可能这么容易的调整了。请设计者参看参考条目【1】和参考条目【2】,那里介绍了各种拓扑的细节。 这个电路是一个单位增益的电路,改变Sallen-Key 滤波器的增益同时就改变了滤波器的幅频特性和类型。实际上Sallen-Key 滤波器就是增益为1的Butterworth 滤波器。 图十六(见图十七中) 3.2.2 多反馈滤波器 多反馈滤波器是一种通用,低成本以及容易实现的滤波器。不幸的是,设计时的计算有些复杂,在这里不作深入的介绍。请参看参考条目【1】中的对多反馈滤波器的细节介绍。如果需要的是一个单位增益的Butterworth 滤波器,那么这里的电路就可以给出一个近似的结果。

运放性能参数详解大全

运放参数解析定义全 一、单位增益带宽GB 单位增益带宽定义为:运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积,换句话说,就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后,可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。 二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力 对于小信号,一般用单位增益带宽表示。单位增益带宽,也叫做增益带宽积,能够大致表示运放的处理信号频率的能力。例如某个运放的增益带宽=1MHz,若实际闭环增益=100,则理论处理小信号的最大频率1MHz/100=10KHz。 对于大信号的带宽,即功率带宽,需要根据转换速度来计算。 对于直流信号,一般不需要考虑带宽问题,主要考虑精度问题和干扰问题。

1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,带宽越高,能处理的信号频率越高,高频特性就越好,否则信号就容易失真,不过这是针对小信号来说的,在大信号时一般用压摆率(或者叫转换速率)来衡量。 2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍,但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍,当信号频率增大时,放大能力就会下降,当输出信号下降到原来输出的0.707倍时,也就是根号2分之一,或者叫减小了3dB,这时候信号的频率就叫做运放的带宽。 3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时,主要考虑增益带宽积的影响。 就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。 当输出信号幅度很大时,主要考虑转换速率Sr的影响,单位是V/uS。 在这种情况下要算功率带宽,FPBW=Sr/2πVp-p。 也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。 三、运放关于带宽和增益的主要指标以及定义 1、开环带宽:开环带宽定义为,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益

第六节 集成运放组成的运算电路典型例题

例6-6例例 例例 例例 【例6-1】试用你所学过的基本电路将一个正弦波电压转换成二倍频的三角波电压。要求用方框图说明转换思路,并在各方框内分别写出电路的名称。 【相关知识】 波形变换,各种运算电路。 【解题思路】 利用集成运放所组成的各种基本电路可以实现多种波形变换;例如,利用积分运算电路可将方波变为三角波,利用微分运算电路可将三角波变为方波,利用乘方运算电路可将正弦波实现二倍频,利用电压比较器可将正弦波变为方波。 【解题过程】 先通过乘方运算电路实现正弦波的二倍频,再经过零比较器变为方波,最后经积分运算电路变为三角波,方框图如图(a)所示。 【其它解题方法】 先通过零比较器将正弦波变为方波,再经积分运算电路变为三角波,最后经绝对值运算电路(精密整流电路)实现二倍频,方框图如图(b)所示。

实际上,还可以有其它方案,如比较器采用滞回比较器等。 【例6-2】电路如图(a)所示。设为A理想的运算放大器,稳压管DZ的稳定电压等于5V。 (1)若输入信号的波形如图(b)所示,试画出输出电压的波形。 (2)试说明本电路中稳压管的作用。 图(a) 图(b) 【相关知识】 反相输入比例器、稳压管、运放。 【解题思路】 (1)当稳压管截止时,电路为反相比例器。 (2)当稳压管导通后,输出电压被限制在稳压管的稳定电压。 【解题过程】 (1)当时,稳压管截止,电路的电压增益 故输出电压

当时,稳压管导通,电路的输出电压被限制在,即。根据以上分析,可画出的波形如图(c)所示。 图(c) (2)由以上的分析可知,当输入信号较小时,电路能线性放大;当输入信号较大时稳压管起限幅的作用。 【例6-3】在图(a)示电路中,已知, ,,设A为理想运算放大器,其输出电压最大值为,试分别求出当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输出电压的值。 图(a) 【相关知识】 反相输入比例器。 【解题思路】 当时电路工作闭环状态;当时电路工作开环状态。 【解题过程】

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