电工学 第11章集成运算放大器课件.ppt

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1、第11章运算放大器（下篇）电工技术与电子技术中国矿业大学信电学院返回第11章运算放大器11.1运算放大器的简单介绍11.3运算放大器在信号运算方面的运用11.5运算放大器在波形产生方面的运用11.7使用运算放大器应注意的几个问题11.6集成功率放大器11.4运算放大器在信号处理方面的运用11.2放大电路中的负反馈1.了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。2.理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。3.理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。4.理解电压比较器的工作原理和应用。本章要求：11.1运算放大器的

2、简单介绍运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸集成运放的符号：Auo高:10K～10M倍rid高:105~1011ro低:几十~几百KCMRR高:70dB~130dBuo++Auou+u–。。。+UCC–UEE–11.1.1运算放大器的组成输入级中间级输出级同相输入端输出端反相输入端+UCC–UEEuou–u+输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差放。中间级：要求电压放大倍数高。常采用共发射极放大电路构成。输出级：与负载相接

3、，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。11.1.2主要参数1.最大输出电压UOPP能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。6.共模输入电压范围UICM运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。愈小愈好3.输入失调电压UIO4.输入失调电流IIO5.输入偏置电流IIB11.1.3理想运算放大器及其分析依据1.理想运算放大器Auo，rid，ro0，KCMRR

4、2.电压传输特性uo=f(ui)线性区：uo=Auo（u+–u–）非线性区：u+>u–时，uo=+Uo(sat)u+

5、)即4.理想运放工作在非线性区的特点①输出只有两种可能+Uo(sat)或–Uo(sat)②i+=i–0，仍存在“虚断”现象电压传输特性u+–u–uo-Uo(sat)+Uo(sat)饱和区当u+>u–时，uo=+Uo(sat)u+

6、+–（2）电压放大倍数∵虚短∴u–=u+=0，称反相输入端“虚地”—反相输入的重要特点∵虚断，i+=i–=0，∴i1=if∵要求静态时u+、u-对地电阻相同，∴平衡电阻R2=R1//RF结论：①Auf为负值，即uo与ui极性相反。∵ui加在反相输入端。②Auf只与外部电阻R1、RF有关，与运放本身参数无关。③

7、Auf

8、可大于1，也可等于1或小于1。④∵u-=u+=0，∴反相输入端“虚地”。例：电路如下图所示，已知R1=10k，RF=50k。求：1.Auf、R2；2.若R1不变，要求Auf为–10，则RF、R2应为多少？解：1.Auf=–RFR1=–

9、5010=–5R2=R1RF=1050(10+50)=8.3k2.∵Auf=–RF，R1=–RF10=–10∴RF=AufR1=1010=100kR2=10100(10+100)=9.1kuoRFuiR2R1++––++–2.同相比例运算∵虚断，∴u+=ui（1）电路组成（2）电压放大倍数uoRFuiR2R1++––++–∵虚短，∴u–=ui，反相输入端不“虚地”∵要求静态时u+、u-对地电阻相同，∴平衡电阻R2=R1//RFu+u–结论：①Auf为正值，即uo与ui极性相同。∵ui加在同相输入端。②Auf只与外部电阻R1、

10、RF有关，与运放本身参数无关。③Auf≥1，不能小于