|
koetlbxffdm6402662225.jpg
( x/ T9 v* C/ s% u* Z
时间如白驹过隙，一不留神就从指缝间溜走啦??！记得刚开学时，大家收到的第一篇推文——“开学啦~~你有一份模电资料，请注意查收”???? 一转眼，那个让人头疼又心爱的小模电课程就快要结课啦?????? 是不是感觉长舒一口气，觉得终于解脱了?? ？还是悔不当初，觉得自己虚度了这段宝贵的学习时光??？7 Y0 B$ h' M0 W& s: A8 Q
xb2oicb00av6402662325.jpg
2 p$ m; Y' I% q# T( d
不过，别急着感慨，我们还有三次推送的机会哦！珍惜这最后的一两周，赶紧跟上进度，让公众号的陪伴成为我们彼此难忘的一段回忆\(0^◇^0)/ 别忘了，模电虽难，但你不是一个人在战斗！加油喲??????
# z2 x {7 R7 k) g; ]1 h7 e5 _( j6 I* x8 [0 }1 Q7 X- Q& ^
mac15kiq0ry6402662425.jpg
2 e% S% ^3 e( x V9 G# t4 |
回归正题，这次我们重点复习运算放大器构成的积分电路和电压比较器??????$ e) n# }5 O" f2 F3 n1 i Q
注意积分电路是运算放大器的线性应用，而电压比较器是运算放大器的非线性应用
/ f8 N% K A* s9 Z, e
b04oausx0xu6402662525.jpg
_7 K2 w" i+ P" w6 R?& _0 Q$ U6 O: C8 R1 @
?- _* t( `$ ?: @, y, B
?* T- N- S9 X+ e. f. ?, W8 @
0 c- y5 B4 p0 g7 D1 w' K @8 ~; c1 R2 s
重点一 积分电路: `' N3 ?4 `: D" d4 n: C- ]* J
1 C& |) V! A+ U5 X& x0 k
: @3 z. }: S, ^! Z4 h3 A7 l$ L积分运算电路和上次课的反相比例放大电路相似，只是反馈元件从电阻改为了电容，所以仍采用交流电压并联负反馈，分析时借助虚短虚断，利用电容C两端电压与电流之间呈积分关系实现输出与输入的积分运算?????♂?
q. n8 A& F% B2 B
idgzh0lr1mg6402662626.jpg
" n6 ?6 O* b- D# j8 m( F3 v几点小说明??：
% l' K8 k: L+ M! \. v' {: n01
7 {# A. C1 X7 C积分运算电路的输出电压与输入电压成积分关系，积分常数为RC. V/ R5 }9 P% b$ [. x: Z1 f
02
( q: Z7 O) v- V. A9 n- o4 M9 N/ @' p当输入vi(t)为一个阶跃信号Vs时，输出电压随时间变量t的增长以负斜率下降，最终达到运放的负饱和值
; J7 P+ g4 ~# W. c2 U( u
503vqiwfems6402662726.jpg
# ~) x! w- t+ B; u! h- X
03$ ^+ r2 f7 _# v9 I, V P
在实际分析时，如果初始to时刻输出电压为vo(to)，则t时刻的输出电压为：
: Z+ H0 P C1 L& L7 u0 j0 j( k- X8 A
ysf4ltrkj0x6402662826.jpg
0 l5 i1 [4 ?! a( D0 {0 k
?
i8 G$ r; P- X; K6 {3 J8 E?
5 p" m K4 U& C5 w6 f7 n* Z8 U?7 B9 N3 H" f8 y7 b! _
; ] j! ^% ]1 R3 r* A1 E
- O3 g3 a1 E- P' u+ }; q; [重点二 比较器门限电压的求解
" _3 Q- j% s a# C( P- J2 l. E8 V/ u! t
4 m! D( b6 H& ^3 b- ?7 L2 X# c
积分电路和上次课的加减运算电路，电路中都引入了负反馈，但如果运放没有引入负反馈，那就属于运放的非线性应用??注意非线性应用的特性：
; ~, E0 i/ \% Z! q
fjgl1tnnjl16402662926.jpg
: f( M/ x4 ?9 @6 |) N% n
这时，线性应用的虚短特性不能使用，但“虚断”的特性仍可以应用。
6 M- a- G, ?- K( G- O* l在非线性区时，可以利用v+=v-求输入信号vi的瞬时值，从而得到比较器的阈值电压（门限电压）。
& B& Q k# j9 @5 g8 j8 O
nstvoetmmy16402663026.jpg
( ^ X7 c( o6 l) L Z4 \- F5 m; ~ K?; n/ T. j. v5 ~8 N6 U
?& j; {) }4 g, G% D* b; x
?
: H: V7 R+ t/ Z/ _+ c
# I( i8 L i) K" ]- n6 K+ o, K7 K! N0 v# e
重点三 电压比较器
# G% C2 k* j- S s: s g x* e* c3 D( h: O& M! B) V% E4 I( _
4 j0 C5 Z6 @) M( w E: e) |, I
电压比较器用来对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平，如果输出端接有稳压二极管，则输出电压的幅值和稳压二极管有关。. T' j1 W) X, C. R, S/ V8 ^
常用的几种比较器通过下面的表格给大家作个总结。/ P- Y* l1 g. s& y# M2 C: b
2wg451k44mb6402663126.jpg
% C6 `- P# h* g3 G; J* T
z3c1namhphd6402663226.jpg
2 c' h4 B7 G; D$ {! m, [& [0 g
h0ajpr0dlto6402663326.jpg
3 a1 c5 u4 x( u/ m+ N8 M1 c q
kv4r1d50gds6402663427.jpg
7 n" i4 m; m: I/ H, c; ^7 t7 y
?
4 p, }. t5 {( P6 [8 x, i9 Y?
. X; ], ~4 t. t R. I?
# P) y" @% n# a0 u3 l
1 u8 V2 [% A' z# y0 x+ @ w* n8 V! h9 K" C# i+ V0 F- W& x
??作业题讲解??
# B) Y4 U! ]' o, t! ?
6 Z4 I( B9 S3 B5 b6 k* k
% \( _* `" Z% i. x5 y给认真看公众号的小伙伴们带来小福利??，直接拿上次课的作业题作为例子讲解，拿出作业本看看你做对了没？??????
* {7 m( z+ O' j1 w N
h0ecjevbth06402663527.gif
# o! j0 T- b9 n3 v) a8 K
t32darhqgqj6402663627.png
* [4 V' e! `. S! T/ M例9 o( ~: c1 v2 G# h; Q1 c" P; Q; g& Q
1
+ Z# l0 J6 `$ X) n6 M??* K0 h- U3 b. ?- }0 ]: @" p
积分电路如下左图所示，若输入如下右图所示的波形，试绘制相应的输出电压波形。已知：R1=R2=10kΩ,C=0.2μF,电容C上的初始电压Vc(0)=0。
6 J( J y$ c$ V3 o+ P
lweu2bsgsuf6402663727.jpg
$ A/ A0 S) ?8 V6 q3 m6 r
wpfcpauod436402663827.png
. i! i1 z" K* x, p+ d, Q2 a( ]- o& a" Q" N$ X9 p
分析+求解
* {, l; @& x5 l7 I2 u5 K3 n% J$ k
yxtewwgfdxk6402663927.png
5 L8 j ]$ [9 `1 L, N6 n4 L* q
这就是一个最基本的积分电路，只是输入信号是一个不完全规则的矩形波，需要分段分析，还有注意时间轴的单位是毫秒哦??
4 d5 _% p( W E* F" I输出电压和输入电压的关系式为：0 C4 @$ t/ s5 ?( \
jev00em4fvq6402664028.jpg
6 m+ M; C7 M7 E7 q. ~* d由上面分析可以画出下面波形：' g8 J4 i7 f2 b- P; B
uzx4wxzqb2v6402664128.jpg
& Q+ T+ U# b; j" F! G( ~* ]* P
+ W8 s' `4 T* J& E; X, r; e4 N x例
3 f' S c# X" b2 e7 v0 O5 L, ?9 D; u2# s" c# b! I% G
??: h2 S$ [9 m+ A3 x& N
电路如图所示，A1，A2为理想运放，最大输出电压Vom=±12V。
) S1 N/ u: U, F% A( j（1）说明电路是由哪两种电路组成的？
D7 q0 p( x" ]（2）设电路初始电压为0，t=0时，vo=-12V。当加入vi=1V的阶跃信号后，问多长时间vo跳变到+12V。6 ]) G$ @% o+ u( E# ?
（3）画出vo1和vo的波形。, }1 n& e8 R- Y' c8 |0 I: y# I
1 h3 Z8 t% N5 @- R9 e5 y: N" c* g* h( f/ T- q6 Y) ^
$ c, M3 X( h; m# \
分析- j4 M3 C3 R, h# D7 _4 h/ C5 N
/ `- K7 F4 e5 F, u+ @这道题第一级是个积分电路，是运放的线性应用，注意题目中写明最大输出为±12V，所以积分器的输出也不可能超过这个值，如果达到，电容处于饱和状态。
! J2 l) B# U3 [第二级一眼看去很像反相比例放大器，但仔细一看，反馈元件R4是引到运放的同相输入端，认真判断后发现是引入电压串联正反馈，那说明是运放的非线性应用，输出端没有限幅的稳压管，题目中已经说明输出为±12V，第二级是一个反相输入的滞回比较器。
5 v2 v# z9 w* i
: @! e2 k! ^' X$ Q; ?/ E3 G# PAnswer+ S% B& j. C4 c1 A/ W
解：
8 A0 i$ z2 I) e# ]+ C- W, Q" C9 W/ X3 t0 ~
（1）A1为积分电路；A2为滞回比较器
7 a& b, v6 W8 R# q5 G5 Z6 h# `" r- X5 P（2）8 [% ^* M$ ?# K3 y8 ]9 v. e* x
 & E5 H2 @9 ~$ Q8 k
A2是迟滞比较器，首先需要求出门限电压，（注意输出最大值是+12V，最小值是-12V）然后画出传输特性曲线：
! B/ y( l; a, u( V4 x: T + v% |* V" a. X7 c; I
因为t=0时，输出是-12V，只有当vo1=-4时，vo从-12V跳变到+12V；即-0.1t=-4，得到t=40s
( t7 x; E+ I$ G（3）于是波形如下：& {4 t; H6 f2 f) q! H0 `! |
 . z4 a0 C" t( Z) v% t! x
?
+ m) M! I; h) P+ a0 r" B6 Z?
0 q. {4 i6 T' Z* ^?
2 g; k$ q* m4 f! ~1 ]& ^$ H; M8 M1 l# Y$ y" ?: Y' o) V9 h1 K
l& l* I5 W: e. L4 _0 @6 V& I
互动时刻
( P4 n" F. ~0 _
- T$ j6 H4 \! q: d' |前几次一直是判断题，这次改成选择题吧??????. B; h7 y6 v1 T7 l$ S
最近两次课学习了下面几种运算电路：
2 F( W0 b% |) M: H8 W" k3 ]A. 反相比例放大器, M: n- v/ Q2 o+ E; ^
B. 同相比例放大器
$ a: t6 k7 L* @( D) pC. 求和运算电路
2 @5 |! T9 T. ~ u3 |/ cD. 减法运算电路
2 H+ R; ]2 g3 T1 A D1 R8 [* @E. 积分运算电路
' }" H% I- y. I+ L( e/ ~- q" M- j7 MF. 微分运算电路( I8 t* s6 `, O; E
选择一个合适的电路实现下面功能：
; ` K% t, @$ s（1）将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用（ ）
8 M4 _! u& t* G! i3 H（2）实现Av=-20的放大电路，应选用（ ）
8 W4 X& [1 X' J5 V# C（3）将方波电压转换成三角波电压，应选用（ ）! J; f7 N# V# c% D) b0 y
（4）将正弦波电压移相+90度，应选用（ ）
& y' H, Z, e$ @* _（5）实现Av>10的放大器，应选用（ ）7 Z9 _% E( X. w E; _0 i8 g
快抓住剩下为数不多的加分机会哦??) x4 x4 |1 w+ ^5 D
记得点赞. |4 B/ x8 u; o$ Z4 i; X& m' K
留言哟^_^# y* L" i: M2 e
 | 
电子产业一站式赋能平台
窥视卡
置顶卡
变色卡
