电工电子学第三章魏红_张畅.ppt

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1、第11章运算放大器第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、大和超大规模双、单极性和两种兼容数字和模拟两个输入端11.1.1集成运放的组成一个输出端反相输入端同相输入端输出端信号传输方向运放开环差模电压放大倍数11.1.2主要参数1．最大输出电压UOPP2．开环电压Auo3．输入失调

2、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。1.理想运放的特点：11.1.3理想运算放大器及其分析依据实际

3、运放电压传输特性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=0.015mVuOu++–+u–uO=Auo(u+u)2.集成运放的电压传输特性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理想运放Auo当u+>u时，uO=+Uo(sat)u+

4、在线性区，必须外接反馈电路。11.1.3理想运算放大器及其分析依据3.运放工作在线性区的依据2．id01．u+u–运放开环输入电阻rid，故可认为运放输入端的输入电流为零。id由于运放Auo而uO是有限值，故从式uO=Auo(u+u)，可知uOu++–+u–“虚短”“虚断”实际运放要工作在线性区必须要引入负反馈。11.2放大电路中的负反馈凡是将放大电路(或某个系统)输出信号的一部分或全部经某种电路(反馈网络)引回到输入端，并对放大电路的性能产生影响，称为反馈。11.2.1反馈的基本概

5、念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—净输入信号凡反馈信号使净输入信号加强，为正反馈；削弱的为负反馈。箭头表信号的传递方向11.2.2负反馈与正反馈的判别判别正、负反馈的基本方法：瞬时极性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)。○○的极性→的极性→、、的叠加关系－－负反馈－－正反馈假设xI的极性，依据基本放大电路判断出xo的极性，串联反馈和并联反馈：11.2.

6、3负反馈的类型电压反馈和电流反馈在输出端，反馈量与输出电压成正比，为电压反馈，与输出电流成正比的为电流反馈。在输入端，反馈量与输入量以电流的形式比较为并联反馈；以电压的形式比较为串联反馈。判断方法：若输入量与反馈量加在放大电路的不同输入端，为串联反馈；同一输入端，为并联反馈。判断方法：将输出端（或RL）短路，若反馈量为零，则为电压反馈；若反馈量不为零，则为电流反馈。11.2.3负反馈的类型ui+–R1R2uORF+–+–+RLuD+–uF+–反馈电压uF与uI在输入端以电压形式作比较，两者串联，

7、故为串联反馈。判别图示电路的反馈类型1．串联电压负反馈首先用电位的瞬时极性判别反馈的正、负。将负载RL短路，反馈信号消失，故为电压反馈。故为负反馈。1．串联电压负反馈AF+–uFuDuIuO串联电压负反馈方框图uI+–R1R2uORF+–+–+RLuD+–uF+–反馈电压uOR1R2RF+–uI+–+–+RLiIiDiF净输入电流iD=iIiF减小，所以为负反馈。反馈电流取自输出电压，并与之成正比，故为电压反馈。iF与iI在输入端以电流形式作比较，故为并联反馈。判别图示电路的反馈类型2．并

8、联电压负反馈首先用电位的瞬时极性判别反馈的正、负。虚地2．并联电压负反馈AF+–uIuOiFiDiI并联电压负反馈方框图uOR1R2RF+–uI+–+–+RLiDiFiI-反馈电流R1R2RF+–uI+–+–+RLiIiDiFuD=uIuF为负反馈；反馈电压uF=RiO与输出电流成比，故为电流反馈；判别图示电路的反馈类型3．串联电流负反馈AF+–uFuDuIiO串联电流负反馈方框图uF与uI在输入端以电压形式作比较，两者串联，故为串联反馈。R2uOR+–+–+R