模拟电路实验讲稿(运放).ppt

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1、电工电子实验技术（下册）运算放大器的讲课课件卢庆利编写2007年4月EDA室卢庆莉编写主要授课内容：一、理想运算放大器概念二、理想运算放大器特性三、反相比例放大器四、同相比例放大器五、反相加法器六、同相相加器七、实验三十六运算放大器线性应用2007年4月EDA室卢庆莉编写集成运算放大器，有三级：输入级、中间级和输出级。是一种直接耦合的高增益的放大器，Aud可以达到上千。如果在其外围加上负反馈，可以实现信号的运算，处理，波形的产生和信号的变换等功能，应用十分广泛。为了分析方便，把实际运算放大器简化成理想运算放大器。运算放

2、大器2007年4月EDA室卢庆莉编写一、理想运算放大器概念1.开环差模电压增益Aud→∞；2.差模输入电阻Rid→∞3.差模输出电阻Rod→04.KCMR→∞5.输入失调电流IIO、失调电压UIO和它们的温漂均为零；6.输入偏置电流IIB=07.3dB带宽BW=∞2007年4月EDA室卢庆莉编写运算放大器的两种基本反馈组态1、运算放大器的开环传输特性(a)运算符号；(b)开环传输特性2007年4月EDA室卢庆莉编写(1)“+”表示同相输入端，表明从该端输入的信号输出为同相放大。(2)“−”表示反相输入端，表明从该端输入

3、的信号输出为反相放大。(3)集成运放是高增益的直接耦合放大器。其开环放大倍数非常大。说明2007年4月EDA室卢庆莉编写二、理想运算放大器特性1.“虚短”特性当运放工作在线性状态时，由于所以：2.“虚断”特性当集成运放工作在线性状态时，所以：2007年4月EDA室卢庆莉编写三、反相比例放大器判断反馈类型：并联电压负反馈虚地2007年4月EDA室卢庆莉编写1．Auf根据深负反馈的条件（或理想运放的虚断概念）可知：因此：2007年4月EDA室卢庆莉编写2、闭环传输特性2007年4月EDA室卢庆莉编写2．闭环输入电阻Rif根

4、据虚地的概念得到：2007年4月EDA室卢庆莉编写3．闭环输出电阻Rof理想运放Ro≈0，所以Rof=02007年4月EDA室卢庆莉编写判断反馈类型：串联电压负反馈四、同相比例放大器2007年4月EDA室卢庆莉编写1．Auf根据深负反馈的条件（或理想运放的虚短概念）可知：2007年4月EDA室卢庆莉编写2、闭环传输特性增加负反馈使线性范围增大2007年4月EDA室卢庆莉编写若R1开路（或R1→∞）、R2=0，则Auf=1，称为电压跟随器。在实验室里，经常用电压跟随器来检测运放的好坏。因为串联电压负反馈使输入电阻增大，输

5、出电阻减小，所以闭环Rif=∞，Rof=0。2007年4月EDA室卢庆莉编写五、反相加法器2007年4月EDA室卢庆莉编写又因为if=i1+i2+i3，则2007年4月EDA室卢庆莉编写六、同相相加器2007年4月EDA室卢庆莉编写实验三十六运算放大器线性应用电路J1.设计一个反相比例放大器（一）设计技术指标1）Au=202)Ri=1KΩ3)Uopp≥1V（二）设计条件1）Ec=±9V2)RL=5.1KΩ2007年4月EDA室卢庆莉编写（三）设计已知：2007年4月EDA室卢庆莉编写（四）测量1)ui=0.1V(直流)

6、2007年4月EDA室卢庆莉编写2)ui=0.1V(交流有效值)2007年4月EDA室卢庆莉编写J2.设计一个反相加法电路一、设计技术指标1）运算关系UO=-（5Ui1+2Ui2)2)Ri1≥5KΩ,Ri2≥5KΩ。二、设计条件1）Ec=±9V2)RL=5.1KΩ2007年4月EDA室卢庆莉编写三、设计UO=-（5Ui1+2Ui2)已知：2007年4月EDA室卢庆莉编写四、测量2007年4月EDA室卢庆莉编写2007年4月EDA室卢庆莉编写实验三十七运算放大器非线性应用电路J1.设计一个方波发生器一、技术指标1、电路结

7、构要求图7-16方波发生器2、电路指标(1)输出信号频率f=750HZ(2)输出信号电压幅度为:Uo≧3V2007年4月EDA室卢庆莉编写3、设计条件(1)电源电压为:±9V(2)负载阻抗RL=10KΩ4、分析(1)R、C作为积分电路,即:定时电路.(2)从电路结构看,它由一个迟滞比较器和RC充放电电路组成.其中迟滞比较器作为状态记忆电路,RC作为定时电路.(3)电路的正反馈系数F为:2007年4月EDA室卢庆莉编写(4)电容器端电压随时间变化规律为2007年4月EDA室卢庆莉编写Uo=+Vz强调:在低频范围(如10H

8、Z～10KHZ)内,对于固定频率来说此电路是一较好的振荡电路.当振荡频率较高时,为了获得前后沿较陡的方波,以选择转换速率较高的运放为宜.(5)电路的工作原理充电+放电+2007年4月EDA室卢庆莉编写二、设计过程1、求R1和R2的值,可使F=0.47,则T=2RC又由于所以如果取R2=10K,则R1=11K2007年4月EDA室卢