模拟电路实用知识讲座(7) 第七讲 集成运算放大器及其应用(上)

<正> 集成运算放大器是由多级基本放大电路直接耦合而组成的高增益放大器。通常它由输入级、中间放大级、低阻输出级和偏置电路组成,其构成框图如图1(a)所示。输入级有V_+和V_-两个输入端。当在V_+端输入信号V_i时,输出信号V_o与V_i的极性相同,故V_+端称为同相端。当在V_-端输入信号V_i时,输出信号V_o与V_i的极性相反,故V_-端称为反相端。中间级是主要的增益级,一般采用高增益共射电路。输出级一般采用低阻功率输出级,以便提高运放的负载能力。图1(b)为运放的电路符号。     

集成双跨导运放XR-13600的应用(下)

(八)压控振荡器(VCO)典型的三角波/方波压控振荡器如图14所示。V_(01)输出三角波,V_(02)输出方波。频率由下式求得:f(?)=(I(?))/((?)I_AR_AC)按图中所取元件参数,当 I(?)在10nA～10mA 时,其振荡频率可在2Hz～200kHz 范围内变化。输出幅度由 I_B×R_A 调定。为防止输入端出现齐纳效应,差分输入峰值电压应小于5V。     

由TL082构成的简易VCO

图1所示为由双运放(TL082)构成的VCO(压控振荡器)。所用的元件参数均示于图中,当输入控制电压在0.05V和10V之间变化时,输出频率为42Hz至6.4kHz。 IC—A、D1、R1、R2构成电压反相器。当Vout为高时,D2导通,这样就使IC—A正(同相)输入端上的电压大于Vin。     

将周期性波形变换为方波的电路

常常需要将周期性波形变换为方波,如果方波的占空比是可变和可控的,那么这种方波变换电路就更有价值。图1所示的一种电路就具有这种特点,而且还能驱动几个TTL兼容负载。电容器C_(IN)将输入信号耦合到由R_1和R_2(当R_1=R_2时,此电平为V_(CC)/2)所设定的直流电平上。因而,在同相比较器输入端上的周期性信号将上升到超过V_(CC)/2或下降到低于V_(CC)/2。R_1和R_2的并联电阻(R_P)和C_(IN)构成了一个高通滤波器,其-3分贝的频率为1/(2πR_PC_(IN))。增加R_P或C_(IN)都能降低低频应用场合的截止频率。如果输入信号上的高频噪声造成不良后     

利用锁相环的简单调频信号发生器

利用562型锁相环(PLL),以一个调幅信号调制其定时电路的电压,可以很快制作一个简单的调频信号发生器.这样组合成的调频振荡器具有频偏大而失真小的优点.电路中,电容C_(10)决定着锁相环内压控振荡器(VCO)的固有振荡频率.音频输入电压加到A点对这个频率进行调制,而后在端子4输出.图中的参数是为调频接收机的需要以10.7MC选定的.电阻R_(11)提功频率细调,可以在中心频率上调整±10%.压控振荡器固有频率fo的变化,△f是A点电压R_7和R_8的函数,这个频偏可由下式算出:     

三角波转换为正弦波的电路

利用半导体二极管网络,能比较容易地将三角波变换成正弦波.三角波可以由方脉冲积分产生,然后送入本网络.输入信号的幅度由电位器W_1调节. 电路见附图,晶体管BG_1、BG_2是射随器,起到阻抗变换的作用.同时,它们的发射结也对二极管D_1～D_6起到了温度补偿的作用.通过R_6～R_(11)电阻串的分压作用,在图中1、2、3等点,得到不同的电压V_1、V_2、V_3等.当加到网络的输入三角波电压V_4≤V_1+     

宽范围可调稳压器

图1是一可调稳压器的简化框图,该稳压器可提供对电流和电压的精密控制并且能自动从一种模式转换到另一种模式。图中电位器R_v设定所稳定的电压;R_1决定稳定电流。此设计避免了在电流电压稳定电路中经常的折衷,因精密运放IC_3作为一电压跟随器并作为具有零下降电压的电流传感器。利用从电压调整环中移去负载电流传感工作的方法,此运放允许电路完成电流和电压的精密调整;即IC_3仅允许负载电流I_s在自己的反馈电阻R_3内流过而强迫V_(OUT)等于被稳定的电压(V_(AB))。因而电压工作模式有下面关系存在: V_(OUT)=V_(AB)+∈_V=V_(REF)R_V/R_1+∈_V, 式中∈是加到V_(AB)上的误差电压: ∈_V=±V_(OS)-I_LR_S/A_O V_(OS)和A_O分别是IC_3的输入失调电压和开环增益。例如将运放07的保证说明书与I_SR_S的最大值相结合(0.6V)得到对于任何输出电压,∈_V≤27V。在电流控制模式, I_L=I_S+∈_1≈V_(REF)R_I/(R_2R_S)+∈_1, 和∈_1=±(I_(OS)+I_B/2) 式中∈为IC_3的误差贡献,I_B和I_(OS)是IC_3的输入偏置和失调电流。再者,从OP-07保证说明书得到作为一个绝对值,对于任何负载电流∈_1≤4nA。利用补偿Q_1的截止电流I_(CO)的方法,电流吸收I_Q>I_(CO)把输出电流的较低限范围扩展到接近于零。二极管D_1和D_2保证此补偿使输出接近于0V。图2给了一实际的电路图,它可提供范围从0-300V和10nA到20mA的稳定输出。精度和漂移实际上与REF-05稳压器(IC_5)相同。额外的元件(同图1比较)加强了分辨力和可靠性。例如,D_8-D_(13)防止运放输入过载。频率补偿元件是在电压环内C_1,R_5,C_2和R_7以及在电流环内的C_3和R_1~0。Q_4提高IC_4的输出电流能力。Q_3,D_1,D_2和R_2构成电流吸收电路(如图1中I_Q)。为了修正在主电流控制环内慢响应引起的任何可靠性损失,Q_2和R_1形成输出电流的快速控制通道。     

C波段锁相变频器模块

设计了一种采用锁相环技术的C波段变频器模块,其原理是输入的信号与压控振荡器(VCO)信号相混频,产生两个信号频率差的信号,这个信号与差频信号IF进行鉴频鉴相,产生的误差信号经环路滤波送入压控振荡器(VCO)的调谐端完成锁相,这时压控振荡器输出的信号就是需要的信号。采用这种技术,模块输出的有用信号与输入信号泄漏到输出端口的功率比在83dB以上,可以达到较好的效果,同时可有效避免使用体积较大的腔体带通滤波器。     

简易防盗报警器

该装置是一种断线式防盗报警器,它结构简单,取材容易,耗电小。工作原理:电路如图1所示。V_1、V_2分别为两只NPN型和PNP型三极管,两管直接耦合,利用电容C_1构成正反馈回路,组成一个结构简单的自激振荡器。电阻R_2经A、B端连接的警戒线接地,迫使V_1、V_2停止振荡,扬声器Y     

NV—系列家用录象机结露检测电路

当磁鼓表面以结露形式出现潮气时,将使磁带与磁鼓之间的摩擦系数剧增,造成走带不稳,产生严重的时基误差,甚至会使磁鼓停转。为了防止由于摩擦系数的增加而引起磁带和磁头的损伤,录象机内部设有结露检测电路。检测电路如图1(图1中元件的编号按NV-450/NV-250机的编号),潮湿传感器的特性曲线如图2。约为0.4V的基准电压由R_(6004)、R_(6005)、R_(6006)分压得到并加到运放的反相输入端。当湿度低于98%时,由于潮湿传感器的电阻值小,所以运放的同相输入端电压低于基准电压,运放的输出端输出低电位。此时录象机的各个功     

为VCO提供偏压的电路

PLL的用途甚广,特别是在电缆和电视调谐器方面。在这些系统中,PLL使输出信号(一般来自压控振荡器VCO)的频率和相位与参考信号或输入信号同步。PLL中的压控振荡器需要一个偏置电路。偏置电路在输入电压为5V、19V或12V时,提供偏压为24～32V的输出电压,这取决于压控振荡器。低成本的压控振荡器偏置电路可把5V的输入转变成27V的偏压电平输出(图1)。     

一种对数电压比-时间变换器及其应用

本文介绍一种对数电压比-时间变换器,如图1所示.它实质上是一个包含集成运放的零偏压单稳态电路,其中C、R为定时元件.A_1、A_2均需接调零电位器,补偿电容680微微法接在5脚与地之间,两个运放的供电电压均为±15伏.稳态时,集成运放A_2处于正电压饱和区(由于它的同相端加有正电压V_4).这时A_2失去放大能力.它的输出端(D点)的正电压经电阻R_5加到BG_1基极上,保证BG_1处于截止状态.因此定时电容C两端充到电压-V_0(V_0》V??).A_1接成跟随器,起着隔离作用,消除了后级电路对定时     

低成本低失真的稳幅振荡器

图1a所示电路是由带正负反馈的放大器所构成的多谐振荡器。如果输出为正,正相输入端则为1/2V+,而负相输入端电压朝V+方向变化。当负相输入端电压超出1/2V+时,输出电压将迅速减小到V-。此时,正相输入端电压变为1/2V-,负相输入端电     

一种施密特触发器型压控振荡器的设计与仿真

传统施密特型压控振荡器存在输入电压下限值较高、最高振荡频率较低等缺点。针对这两个问题,文中介绍了一种具有新型充放电电路结构的施密特型压控振荡器,并在0.18 μm工艺下对电路进行了仿真。结果表明,相对于传统施密特型压控振荡器,新型振荡器输入电压下限值有所下降,且最高振荡频率也有明显提升。     

锁相环的谐波锁定

本文研究输入波形为偶函数周期波,压控振荡器的输出波形为奇函数周期波情况下锁相环的谐波锁定。首先,假定环路具有一阶滤波器,由输入及压控振荡器输出波形的谐波频率和振幅,导出了谐波锁定时的锁相环模型,以及求解谐波锁定特性的关系式。其次,以输入和压控振荡器输出均是方波为例,阐明了在谐波锁定状态下,无论锁定谐波次数为多少,鉴相器的特性都是相同的;谐波锁定频率范围与压控振荡器的锁定谐波次数无关,而与输入的锁定谐波次数的平方成反比等等。最后,阐明了谐波锁定牵引频率范围的求解,以及对于波形的占空系数和环路阻尼系数的依赖关系。     

多功能告警电路Y976及其应用

<正> 多功能告警电路Y976为采用标准8脚双列直插式封装的CMOS集成电路。其①脚OUT为电路输出端。②脚S1和③脚SO为输出告警模式控制输入端。⑤脚EN为功能控制输入端,该端为逻辑低电平时不工作,逻辑高电平时告警输出。⑥、⑦脚为振荡源输入端,振荡源由外接电阻构成。⑧脚V_(DD)和④脚V_(SS)分别为直流正、负电压输入端。     

基于单片机控制的微波压控振荡器设计

微波压控振荡器是一种常见的微波频率源,广泛应用于通信、测量等领域.由于压控振荡器自身的特性限制,很难得到线性可预知的频率输出.设计了一种基于单片机控制的微波压控振荡器,该系统实现频率的数字可控线性输出.系统同时考虑了环境温度对系统的影响,由单片机处理分析温度传感器获取的温度值,将其结果和用户输入电压叠加,经数/模转换、运算放大后控制微波压控振荡器的偏置电压,控制输出频率.经实际测试,系统达到了微波数控压控振荡器的技术要求.     

用调谐电路跟踪本地振荡器的通信接收机

本发明是输入回路为电调谐的通信接收机,其调谐状态由加在接收机输入电路的调谐控制输入端的调谐电压决定。中频级与输入电路的输出端(混频级)相连。输出级所需的本振信号由具有信道选择装置的频率合成器提供,该合成器由加入粗调、细调控制环的压控振荡器组成。加到接收机输入回路的调谐电压是不同的,为调谐到所需的信道,这些电压按有关的调谐曲线改变,而该曲线则由信道选择装置的调整情况决定。     

闭环压控振荡器的设计

压控振荡器在许多电子设备中得到应用。平显火控系统中的f_d信号发生器实际上可以认为是一个压控振荡器。其输入信号是—控制电压即频偏调制电压,输出是频率与输入电压成线性关系的正弦波。开环压控振荡器对于输出频率与输入电压之间的线性关系难以保证。现在采用的ICL8038是一集成压控振荡器,其线性度在10倍程的频率范围内较好,而在更大范围内则有所下降。另外,该器件输出频率的温度稳定性不够高,特别是国产5G8038尽管价格较进口的ICL8038便宜近十倍,但温度稳定性更差。本文介绍一种闭环压控振荡器电路,以稳定输出频率与输入电压间的线性度。     

电路设计参考资料

压控振荡器及其工作原理压控振荡器顾名思义就是输出的振荡频率随着输入控制电压变化的振荡器。众所周知的电抗管振荡器已用于短波接收机等的本振自动频率控制及调频器中。采用压控振荡器的还有自动相位控制电路,以及遥测装置中作为电压-频率变换器的传感器等许多方面,目前通讯工程的各个领域也正在广泛采用。下面选几个压控振荡器的典型例子来说明电路及其工作原理。 (一)压控振荡器的组成及所要求的特性