电工学简明教程_第11章.ppt

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1、第11章运算放大器第11章　运算放大器11.1运算放大器的简单介绍11.2放大电路中的负反馈11.3运算放大器在信号运算方面的应用11.4运算放大器在信号处理方面的应用11.5运算放大器在波形产生方面的应用11.6使用运算放大器应注意的几个问题第11章　运算放大器分立电路是由各种单个元件连接起来的电子电路。集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。集成电路分类集成电路是把整个电路的各个元件以及相互之间的连接同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分的整体。按集成度按导电类型按功能小、中、大和超大规模

2、双、单极性和两种兼容数字和模拟第11章　运算放大器集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。用于模拟运算、信号处理、信号测量、波形转换、自动控制等领域。本章主要讨论分析运算放大器的依据及其在信号运算、信号处理、波形产生方面的应用，并介绍放大电路中的负反馈。11.1运算放大器的简单介绍11.1.1集成运放的组成输入级中间级输出级输入端输出端偏置电路输入级—差分放大器输出级—射极输出器或互补对称功率放大器偏置电路—由镜像恒流源等电路组成运算放大器的符号反相输入端uO+–+u–u+同相输入端信号传输方向输出端

3、+–+Auo理想运放开环电压放大倍数实际运放开环电压放大倍数11.1.2主要参数1．最大输出电压UOPP2．开环电压Auo3．输入失调电压UIO4．输入失调电流IIO5．输入偏置电流IIB6．共模输入电压范围UICM11.1.3理想运算放大器及其分析依据在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是理想的运算放大器。理想化的主要条件：1．开环电压放大倍数Auo2．开环输入电阻rid3．开环输出电阻ro04．共模抑制比KCMR由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件，而用理想运算放大器分析电路可使问题大大

4、简化，因此后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。11.1.3理想运算放大器及其分析依据实际运放电压传输特性表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的曲线称为传输特性。uOOUo(sat)–Uo(sat)Uim–Uim线性区正饱和区负饱和区若Auo=106Uo(sat)=15V则UIM=0.015mV运放要工作在线性区必须有负反馈。uOu++–+u–uO=Auo(u+u)理想运放电压传输特性11.1.3理想运算放大器及其分析依据uOOUo(sat)–Uo(sat)Uim–Uim线性区正饱和区负

5、饱和区因为理想运放Auo开环电压放大倍数所以，当u+>u时，uO=+Uo(sat)u+

6、.3理想运算放大器及其分析依据uO+–+u–u+运放工作在非线性区的依据2．id01．u+u–由于运放工作在非线性区uOAuo(u+u)rididuOOUo(sat)–Uo(sat)不再成立非线性区非线性区所以当u+>u–时，uO=+Uo(sat)u+

7、馈信号使净输入信号减小，称为负反馈。无负反馈放大电路方框图AxIxO11.2.1反馈的基本概念带有负反馈放大电路的方框图AxIxOFxF+–xD基本放大电路反馈电路比较环节xI—输入信号xO—输出信号xF—反馈信号xD—净输入信号净输入信号xD=xIxF反馈信号使净输入信号减小，则为负反馈。反馈信号使净输入信号增大，则为正反馈。11.2.2负反馈与正反馈的判别瞬时极性法是判别正、负反馈的基本方法：设接地参考点的电位为零。某点在某瞬时的电位高于零电位者，则其瞬时极性为正(用“＋”表示)；反之为负(用“－”表示)。

8、○○11.2.3负反馈的类型AF+–xIxOxFxD根据反馈电路与基本放大电路在输入、输出端的连接方式不同，负反馈有以下四种类型。在输出端反馈量取自输出电压为电压反馈，取自输出电流为电流反馈；在输入端反馈量以电流的形式出现，与输入信号进行比较为并联反馈；反馈量以电压的形式出现，与输入信号进行比较为串联反馈。负反馈的类型有：电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电