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: @. Y c# ~( l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???& f+ z4 b5 G7 l" E
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- a. e" s1 I& I+ ~+ m. C1 P7 U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\(0^◇^0)/ 别忘了,模电虽难,但你不是一个人在战斗!加油喲??????* p7 K+ a% ]( u% `( A" |' x
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2 O0 n# W8 M! W- G5 M* h+ [- `回归正题,这次我们重点复习运算放大器构成的积分电路和电压比较器??????& v0 Z! W& D1 J& f8 b( P7 R
注意积分电路是运算放大器的线性应用,而电压比较器是运算放大器的非线性应用
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* k4 C6 k4 l) b# S重点一 积分电路
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( m. Q8 d! x8 z+ P积分运算电路和上次课的反相比例放大电路相似,只是反馈元件从电阻改为了电容,所以仍采用交流电压并联负反馈,分析时借助虚短虚断,利用电容C两端电压与电流之间呈积分关系实现输出与输入的积分运算?????♂?. }2 p# O1 l1 d6 f. B# y& A
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$ T$ ~1 q6 G. d: a9 d! b5 X" G4 E几点小说明??:
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积分运算电路的输出电压与输入电压成积分关系,积分常数为RC" U' T; y' n/ \) G: n
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% l- I! R0 X2 }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
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03/ Y: m& Z. J9 q' Y' 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:
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( e* b* B/ D8 {/ h5 Y! L重点二 比较器门限电压的求解
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! x, K3 H4 O7 s, d4 f: x# ^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:
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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。) w9 _/ g; b! g& X5 h- ]
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)。, p# Z5 y: S9 y4 T( E, Z
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重点三 电压比较器
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6 M" {8 C2 C) E* ^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。! B8 K6 u, k2 s4 H* }
常用的几种比较器通过下面的表格给大家作个总结。
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??作业题讲解??
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( G$ R$ F7 E& X& g0 p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???????. e4 L% a1 U0 R- w) p$ j( a
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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。
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+ X2 }$ S/ J; Z7 _9 S7 e
u" V- P4 Z! X& F! u分析+求解
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3 L5 x3 }$ _7 z' y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??
5 a4 J: c- b; _! P9 a* ^* l输出电压和输入电压的关系式为:) O! N/ ]9 _, g" [% h
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4 B# L+ h+ W: ]+ h @2 J
由上面分析可以画出下面波形:
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% n( M& t$ O- S* R" d, `/ H
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例
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% q) L. C: ^$ e! m1 K. R电路如图所示,A1,A2为理想运放,最大输出电压Vom=±12V。
% C7 ^/ m: M4 D$ g- x(1)说明电路是由哪两种电路组成的?
3 X. c x1 R; |* ?(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。$ p- n6 r1 ], x8 J
(3)画出vo1和vo的波形。
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5 u: ~" }2 r# U8 H& |# X! U- ?; k' ^3 |
9 u/ b; a9 _. v
分析
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9 c3 y0 p! W6 @6 [3 F! I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。; |: |& I/ ~9 k# ^# B2 i
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。: K, h: I' I" m& w' @
. e9 C' J8 s8 L/ u5 c0 K+ C
Answer
5 `" Y" m5 `- R: @9 a解:) c+ z2 U! @2 c6 j! Y
* Q3 V+ q% @/ x) I( z2 P(1)A1为积分电路;A2为滞回比较器$ O" f/ _6 Z+ _! x0 _
(2)
2 q$ e9 s" B5 A! ?; O5 W6 Y' v
- }+ Z9 b2 [9 _0 j9 {" lA2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:! [3 f+ F. }3 ?
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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
2 c/ S; y6 j7 F! ~2 P6 ]; z(3)于是波形如下:
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互动时刻
+ A$ p5 Z. Z* f1 {- u7 w) M: X( P3 y+ P0 ~9 ]3 Z, S8 q$ G8 K
前几次一直是判断题,这次改成选择题吧??????
+ D% k8 W- f6 f x* n最近两次课学习了下面几种运算电路:
9 F9 H) y& d, L' |% `7 j) BA. 反相比例放大器
! q: j. W$ z7 n, W1 |% OB. 同相比例放大器
6 \& A4 |6 I: s8 k, X7 p1 ~C. 求和运算电路
- r. V$ q1 W ^$ q/ {& ]( g. ~- HD. 减法运算电路3 B! |# ~% o! R& C
E. 积分运算电路
, ` ~. A+ t+ K; j* d' o9 aF. 微分运算电路
$ M# [ e7 u/ X/ s选择一个合适的电路实现下面功能:1 W3 L) I& r0 g3 i8 Y" t
(1)将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用( )
* b3 _* W" g/ ^(2)实现Av=-20的放大电路,应选用( )
# Z4 ^ {9 w8 F2 x8 k. D(3)将方波电压转换成三角波电压,应选用( ). P/ q" M1 F2 y2 \+ r
(4)将正弦波电压移相+90度,应选用( )
7 q. G8 Y; V }3 T0 [8 o6 ?. D(5)实现Av>10的放大器,应选用( )$ y/ Z9 j$ D' t1 \
快抓住剩下为数不多的加分机会哦??4 N. U8 Q; @! e( p
记得点赞, q# t! a- Y; J1 k
留言哟^_^/ M2 G* `" k h; o' ?/ j
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