课程小论文 ——集成运算放大电路在实际工程中的应用

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1 课程小论文 ——集成运算放大电路在实际工程中的应用
西华大学《模拟电子技术》示范课 制作：杨杭陈 张邦明 李逐云 序号：[34][35][36] 组号：[10] 一二年十二月制

2 测量放大器 该测量放大器总的电压放大倍数为： Av = -R6/R4*(1+2*R2/R1)
在自动控制和非电量测量系统中，常用各种传感器将非电量(如:温度、应变、压力等)的变化转化为电压信号，然后再输入系统.由于这些非电量的变化经常是比较缓慢的，所以导致产生的电信号的变化量常常很小(一般只有几毫伏到几十毫伏)这就需要将电信号放大。 该测量放大器总的电压放大倍数为： Av = -R6/R4*(1+2*R2/R1) 在测量放大电路中，R4、R5、R6、R7四个电阻必须采用高精密的电阻，并且要精确匹配，否则不仅给放大器的增益带来误差，而且将降低整个电路的共模抑制比。 图1 测量放大器电量原理图

3 有源低通滤波器 (1) 一阶有源低通滤波器 如果在RC低通电路的输出端接入一个由集成电路构成的同相比例运算电路，就构成了一阶有源低通滤波器。
图2 一阶有源低通滤波电路图 图3 一阶有源低通阶通滤波器幅频特性

4 有源低通滤波器 (2) 二阶有源低通滤波器 二阶有源低通滤波器是在一阶滤波器的基础上再加一级RC低通滤波电路。 图4 二阶有源低通滤波电路图
图5 二阶有源低通滤波器幅频特性

5 有源高通滤波器 只要将低通滤波器中的滤波电阻R和滤波电容C互换位置,即可得到高通滤波电路。 图6 有源高通滤波电路
图7 有源高通滤波器幅频特性

6 有源带通滤波器 　　带通滤波器的作用是只允许某一频率范围的信号通过,这种滤波器有两个截止频率，即上限截止频率和下限频率。在两个频率之间形成一个通带BW.带通滤波器在输入回路的第一级采用有RC组成是低通滤波电路，第二级采用由R2和C组成的高通滤波电路。 图9 有源带通滤波器电路幅频特性 图8 有源带通滤波器电路

7 精密整流电路 图10 精密半波整流电路 图11 精密全波整流电路
　　由于PN结死区电压的存在,当信号比较弱时，单纯用二极管组成的整流电路就不能输出信号。将二极管和集成运算放大器结合起来，可以实现对微弱信号的整流,在信号检测和自动化控制系统中有着广泛的应用，尤其在航天领域（信号极其微弱）不采用精密整流电路是无法检测出信号的。　 图10 精密半波整流电路 图11 精密全波整流电路

8 电压比较器 　　电压比较器是一种将输入电压与参考电压进行比较的电路，当输入电压大于或小于参考电压时，输出电压将会翻转,由高电平或低电平变为低电平或高电平。　　 图12 过零比较器 图12 过零比较器 图12 过零比较器 图13 过零比较器传输特性

9 单门限电压比较器 图14 同向输入单门限电压比较器 图15 同相单门限电压比较器传输特性 图14 同向输入单门限电压比较器
图14 同向输入单门限电压比较器　 图15 同相单门限电压比较器传输特性

10 迟滞比较器 　　单限门电压比较器在工作时，由于只有一个翻转电压，如果输入电压在门限电压附近受到微小变化时，就会导致比较器输出状态的改变，发生错误的翻转。为了克服这一缺点，就将比较器的输出端与输入端之间引入有R1和R2构成的电压串联正反馈,使运放同相输入的电压随输出电压而变.输入电压接运放的反向输入端,参考电压经R2接运放的同相输入端，构成迟滞比较器。 图16 迟滞电压比较器

11 谢谢，请多指正！