电工电子学第11章 集成运算放大器及其应用课件.ppt

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1、第11章集成运算放大器及其应用11.1集成运算放大器简介*11.2放大电路中的反馈*11.3集成运放在信号运算方面的应用11.4集成运放在信号处理方面的应用11.5集成运放在信号产生方面的应用集成运放概述集成电路的特点1.元器件参数的一致性和对称性好；2.二极管多用三极管的发射结代替；3.电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替，电位器需外接；4.电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感和变压器均需外接。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。集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。11.1集成运放简介集成运放的内部电路结构框图输

2、入级偏置电路输出级中间级输入级—差动放大器输出级—射极输出器或互补对称功率放大器中间级—电压放大器偏置电路—由镜像恒流源等电路组成11.1.1集成运放的组成UEE+UCCu+uou–反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2IS原理框图：输入级中间级输出级与uo反相与uo同相ri大:几十k几百k运放的特点：KCMRR很大ro小：几十几百Ao很大:104107理想运放：riKCMRRro0Ao运放器符号－＋＋u－u+uoAo＋－u－u+uo国际符号国内符号1.运算放大器的电压传输特性UOMUOM–UOM–UOMUim–Uim实际运放理想运放uo=

3、f(ui),其中ui=u+–u–11.1.3理想运算放大器及其分析依据uOui0uiuo++–uiuO0“虚断路”原则+iiui对于理想运放rid相当于两输入端之间短路uiiirid=对于理想运放u–u+相当于两输入端之间断路uOii0Auoui0,rid,“虚短路”原则(2)(1)2.理想运放工作在线性区的分析依据+uo=ui–u–=uAuo+uiuO++––在右图所示电路中，因为存在负反馈信号,同相输入端不是“虚地”！ＦＲ２１io(3)“虚地”的概念由“虚断路”原则ii=0,有u+=0u+u–=0结论：反相输入端为“虚地”。当同相输入端接地时，ＲuuＲＲＦ

4、ＲＲ１２uiuo由“虚短路”原则注意“虚断路”原则uiiirid=对于理想运放相当于两输入端之间断路ii0rid,3.理想运放工作在非线性区的分析依据运放工作在线性工作状态的必要条件：必须引入深度负反馈。+iiuiriduO+注意:u+=u–不一定成立！11.2放大电路中的负反馈11.2.1反馈的基本概念正反馈xd=xi+xf负反馈xd=xi–xfA=xo/xdF=xf/xoAf=—=——–xoxiA1+AFAFxoxixdxf负反馈闭环放大倍数：xi—总输入信号xd—净输入信号xf—反馈信号开环放大倍数反馈系数xo—输出信号反馈：将放大器输出信号的一部分或全部经反

5、馈网络送回输入端。1.串联电压负反馈FAuiudufuo11.2.2负反馈的类型RLAFxoxixdxf在放大器输出端，F与A相并联,xf与uo成正比，为电压反馈；信号x均以电压u的形式出现在放大器输入端,信号以电压出现,uf与ud相串联,为串联反馈；ud=ui–uf

6、大器输出端，F与A相并联,xf与uo成正比,为电压反馈；并联电压负反馈uiuoRFRLR2R1+-i1idifuif=–—oRF+AF3.串联电流负反馈RLioAFud=ui–uf

7、F与A相串联,xf与io成正比，为电流反馈；信号x均以电流i的形式出现4.并联电流负反馈xoxixdxfidiiif并联电流负反馈RL++ioR2R1RFRiiid+-ifiR+1.正反馈和负反馈11.2.3反馈的判别2.电压反馈和电流反馈(在输出回路中判别)3.串联反馈和并联反馈(在输入回路中判别)xi与xf串联为串联反馈xf必以电压形式出现xi与xf并联为并联反馈xf必以电流形式出现xi与xf分别接在两个输入端为串联反馈xi与xf接在同一个输入端为并联反馈uiRRF1RF2RF3N1N2N3uOufRF1并联电压负反馈(级间)RF2串