集成运放在汽车电工电子技术中的应用案例

1.信号的滤波

如图6-25 所示是集成运算放大器组成的有源高通滤波器，它是由RC 滤波器与集成运算放大器的同相输入端串联组成的。由于采用了集成运算放大器，其输入电阻非常大，对RC滤波器的影响很小，且其输出电阻很小，增强了带负载能力，并且还可以将有用的输入信号加以放大。

图6-25　有源高通滤波器

当输入信号 ui夹杂有低频信号时，滤波电容C 相当于开路，低频信号无法进入集成运算放大器。当输入信号为高频信号时，滤波电容C 相当于短路，高频信号进入集成运算放大器后经放大送到负载。

2.信号幅度的采样保持

如图6-26 所示是由集成运算放大器组成的采样保持电路原理图及输入输出波形，它实质上是一个电压跟随器。

图6-26　信号的采样与保持电路

该电路的工作过程分为采样和保持两个周期。开关S 合上时，被采样的信号 ui向电容C充电，集成运算放大器的输出电压 uo跟随输入信号 ui的变化。开关S 打开时，被采样信号 ui被断开，电路处于保持状态，等待下一个采样周期到来时再在此基础进行新一轮采样。

由于采用了电压跟随器，其输出信号 ub能快速、准确地跟随采样信号的变化。又因为集成运算放大器的输入电阻很大，保持周期内电容C 几乎不放电，信号保持效果较好。(www.xing528.com)

3.信号的比较

如图6-27 所示是由集成运算放大器组成的信号电压比较电路及其传输特性曲线。由于集成运算放大器处于开环状态，其电压放大倍数很大，只要有微小的差模信号输入，集成运算放大器将会饱和，输出电压 uo超过双向稳定管的击穿电压而被限幅。

当 ui＜ uR（参考电压）时，uo为负，被限幅为-UDZ（稳压管的稳压值）。当 ui＞ uR时，uo为正，被限幅为+UDZ。

当参考电压 uR=0时，称之为过零比较器，它可以将正弦波输入电压 ui转换为矩形波输出电压 uo，如图6-28 所示。

图6-27　信号电压比较

图6-28　过零比较

利用电压比较器可以对压力、温度、水位等进行监测、报警。