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5 ^. z$ {+ k% j0 t, ]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???
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/ G# h+ q5 n& D# C. A8 V% r {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??????
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0 T, H; H) _! B9 ?- |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??????
+ K s0 ]& [: x+ Z( U- I6 ^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4 b9 j& q, I- y/ _1 n
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. Z G- I0 E# c2 Z重点一 积分电路- w; T4 f! i3 Y. W9 G
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( T& o( ]) k' i! ^/ G! G4 R
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?????♂?
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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
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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
* C8 n; i! h$ W& e, g
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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:2 e S& L8 o/ ?/ \( K: j
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6 U6 p! A8 O! g3 m" o重点二 比较器门限电压的求解
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" Q; q4 n" n% v/ m- Y; k& q积分电路和上次课的加减运算电路,电路中都引入了负反馈,但如果运放没有引入负反馈,那就属于运放的非线性应用??注意非线性应用的特性:* N/ Q% @6 B0 b3 Q3 r/ s, R1 I
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& v+ o( P7 s) `, D
这时,线性应用的虚短特性不能使用,但“虚断”的特性仍可以应用。- H3 Z( I0 T/ I8 ?) P9 \
在非线性区时,可以利用v+=v-求输入信号vi的瞬时值,从而得到比较器的阈值电压(门限电压)。
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( T# K/ w( E/ J( y8 R6 s: y2 S8 I$ P6 u6 e! H- d
0 I( J* I. V7 }6 z. k3 m+ o重点三 电压比较器
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电压比较器用来对两个输入电压进行比较,并根据比较结果输出高电平或低电平,如果输出端接有稳压二极管,则输出电压的幅值和稳压二极管有关。
3 i9 L- u6 `( Y9 `% p常用的几种比较器通过下面的表格给大家作个总结。
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??作业题讲解??$ q( Y Q+ t9 t) \+ j* o1 t- I
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给认真看公众号的小伙伴们带来小福利??,直接拿上次课的作业题作为例子讲解,拿出作业本看看你做对了没???????
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) S1 I5 I4 G9 g$ V; { J) A例
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" l% O2 s+ \$ e: D! x) m) B3 s??
3 B+ P: W5 [4 J3 F" Z积分电路如下左图所示,若输入如下右图所示的波形,试绘制相应的输出电压波形。已知:R1=R2=10kΩ,C=0.2μF,电容C上的初始电压Vc(0)=0。* F; d5 v% A3 u$ H" w
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分析+求解4 f6 a7 F4 o/ i. g' u/ ?" u) a9 J
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) s3 u% c, q( j
这就是一个最基本的积分电路,只是输入信号是一个不完全规则的矩形波,需要分段分析,还有注意时间轴的单位是毫秒哦??
% m6 ~ k8 ~2 I: I输出电压和输入电压的关系式为:: p) A& ], h5 Y f
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" e$ K B9 Q9 |: @- q/ `
由上面分析可以画出下面波形:" H% j& f2 @, B& |; E
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4 \5 b+ D/ q( {, u1 ^
) f3 J* q5 }1 B3 x例: }9 s* w1 M# \) i8 f5 M
2! {0 [( j9 c L) G$ ~* j
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2 v" G5 d$ T; a电路如图所示,A1,A2为理想运放,最大输出电压Vom=±12V。
; p* W; Z0 k2 R f5 A; D1 {(1)说明电路是由哪两种电路组成的?7 l2 u7 S; N0 d# ?0 Z
(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。
9 e {3 G- `4 }6 }# c(3)画出vo1和vo的波形。
. X, N3 o2 w# `1 c- ]7 s
9 _$ ^' e* V3 y# s6 c: u6 [9 G) o! y; f) E$ k
7 ^! l/ t$ g3 R7 X0 y6 g4 E
分析9 x7 D$ p& c9 a. u4 g
9 `% E0 [! r1 u5 n! [/ n" k7 e/ }5 p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。
% [" d* p+ O# Z- @% j+ {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。# W' ~+ ]5 ]5 @$ p" T$ G x
* B9 M. l+ a' P U( j I. w& @, R
Answer, G/ P$ Z5 t+ f9 m7 g) b
解:* A6 E) c5 {& j% S6 F
( J' j9 u: r. W# ~. r(1)A1为积分电路;A2为滞回比较器( s' z' D5 D5 {7 L
(2)
2 j; Z; R2 M, V0 g4 B4 V3 q4 X z0 B: e+ v; r' i0 l8 a: z
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:
& \3 W' [/ |+ b8 ^/ u! k6 c4 q
' q3 { X% a/ \: C. O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=40s8 {8 }- P O3 {* w( H
(3)于是波形如下:
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7 T: R) y% \* \& E% ?$ o5 T?
( F. g8 f3 ?& g& T* g) O( o, Y; a0 n?
: W) |, }7 Q' U4 \9 ]) a K
; _7 m, A0 ?7 J; _3 \, R
{* b1 Q, a, x) }互动时刻
$ \9 [) h# d9 o( Y f" V& S/ ]; q# z, V; A! d2 o+ t3 x( s: y& q
前几次一直是判断题,这次改成选择题吧??????
$ m% t+ C" V3 X q- L0 C8 K% y最近两次课学习了下面几种运算电路:* O, e# c8 R1 O/ W N* C: D
A. 反相比例放大器
" R4 l9 Z: A, Z# h5 ZB. 同相比例放大器
( {/ ]) U; R0 p4 mC. 求和运算电路- J A6 y3 {) ^/ T/ H9 `
D. 减法运算电路
# P* j: N6 z) B0 S, \0 |, \/ wE. 积分运算电路
2 N( g2 M; O/ t! v, l0 ~F. 微分运算电路
1 l; p/ K& c9 v/ a# V9 _' m选择一个合适的电路实现下面功能:
) u( K5 u7 f' n! m( E5 }/ \(1)将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用( )8 [6 J+ A' [8 s# g, _
(2)实现Av=-20的放大电路,应选用( )* K7 E) h' n2 a4 L* w& p
(3)将方波电压转换成三角波电压,应选用( )
! P5 F" c8 Z& M" H8 v5 a(4)将正弦波电压移相+90度,应选用( )
& a: ?4 L8 P- P. O" A: U6 p(5)实现Av>10的放大器,应选用( )
3 z: g& W$ ~! S( `$ F2 j9 |快抓住剩下为数不多的加分机会哦??
( C9 H$ g7 p9 Z8 M3 ]记得点赞
- K% [, b2 L) G5 W0 C& P0 w9 x( R留言哟^_^) Z3 N3 w1 T1 S5 J$ t) H* g
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