线性集成电路的应用教学教案01(中职教育)

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1、线性集成电路的应用内容简介线性集成电路主要有集成运算放大器、集成宽带放大器、集成功率放大器等，它们广泛用于各种信号的放人、运算与处理电路中。本章重点讨论线性集成器件在交流电路中的应用。线性集成电路是采用直接耦合的多级放大电路，所以它们的下限频率趋于零，但随着工作频率的升高，其增益将随之下降。通用型集成运算放大器开环上限频率一般都比较低，如集成运放741只有7Hz,单位增益带宽也只有1MHz左右。因此，用线性集成电路构成各种交流电路时，其上限工作频率将取决于集成器件的高频参数。木章先介绍放大电路频率特性的基木概念，然后讨论线性集

2、成电路在交流小信号放大、冇源滤波及功率放大电路中的应用及其调整测试方法。知识教学目标1.熟悉放大电路的频率特性。2.了解集成运放在小信号放人电路的应用。3.掌握集成功率放大器基木应用方法。技能教学目标能够选择集成运算放大器芯片，并会对线性集成电路进行调整和测试。本章重点1.晶体三极管及其单级放人电路的高频特性。2.一阶低通滤波器的结构和工作特点。3.常用集成功率放大器的基本结构和功能。本章难点1.集成运算放大器的高频参数及其影响。2.冇源高通、带通、带阻滤波电路的基本特性。5.1放大电路的频率特性放大电路对正弦输入信号的稳态响

3、应特性称为频率特性。有关放大电路频率特性的若干基本概念，已在第3章中作了介绍，这里将深入介绍频率特性的基本分析方法，并对晶体三极管及其单级放大电路的高频特性、集成运算放大器的高频参数及其影响进行讨论。5.1.1简单RC低通和高通电路的频率特性一、RC低通电路的频率特性用电阻R和电容C构成的最简单的低通电路如图5.1.1(a)所示，由图可写出其电压传输系数为aZ7o1/jcuCAr==——+R1G)77,/TTRCHItvRCUi1+ja)CR令则或(.5,丄.1.)可写成卩A=—-—%(.5,1,1)^(5,1,.2>(5丄・

4、.3)2其幅频特性和相频特性分别为cp--arctan0=-arctan(5.1,5>由式(5.1.4)可知，当信号频率/由零逐渐升高时,An将逐渐下降，其幅频特性曲线如图5.1.1(b)所示。当$=兀时,=0.707,所以&称为低通滤波电路的上限截止频率，其通带范围为0〜爲。由于电路只有一个独立的储能元件C,故称为一阶低通滤波电路。图5.1.1简单RC低通电路(a)电路(b)幅频特性曲线(c)相频特性曲线由式(5.1.5)可作出RC低通电路的相频特性曲线如图5.1.1(c)所示，在$=%时，歼一45°工程上为了作图简便起见，

5、对图5.1.1所示的频率特性可采用下述的渐近折线来表示，所得的曲线则称为渐近波特图，简称波特图。1•幅频特性波特图当/<0.1/^时,式(5丄・・4)可近似为3A«1,即201gA=0dB(5?..1,6>当/>10/^时，式(5;.1,4.)可近似为心1TUh,即201gA刘201g(51.・根据以上近似可得，幅频特性的渐近波特图如图5.1.2(a)所示丿<°・1人时是一条OdB的水平线，声》1°&时是一条自人出发、斜率为-20dB/十倍频的斜线，两条渐近线在$=%处相交，因此九又称为传折频率。如杲只对幅频特性进行粗略估算，

6、则可用渐近线来表示。用渐近线代替实际幅频特性时最大误差发生在转折频率丿。处。出式(5.1.4)可见，在处偏差为-3dBo图5.1.2简单RC低通电路波特图(a)幅频波特图(b)相频波特图2.相频特性波特图当/时，式(5.1.5)可近似为的渐近线；当了》1°厶时，式(5.1.5)可近似为行-卅，可得一条^=-90°的渐近线。在d时冇兀一45°,所以在/=0.1^到/=10人区域内相频特性可用一条斜率为・450/十倍频的直线代替。由上述三条渐近线构成的相频特性曲线如图5.1.2(b)所示。图中虚线为实际相频特性曲线，在^=0.1^

7、及，=10人处两者谋差为最大，其值为5.70o例5.1.1-RC低通电路如图5.1.3(a)所示，试求该电路的上限截止频率弘。r}//r2lkQ+亠q+CK。沅)ikoD34=^0一d(b)图5.1.3RC低通电路人的求法解：用戴维宁定理画出图5.1.3(a)的等效电路如图5.1.3(b)所示，曲图可见,它是一个RC低通电路，所以，由式(5.1.2)可得它的上限截止频率為为=31.8KHz*IVI27r—kQxO.Q^F1+1”