第3章集成运算放大器ppt课件.ppt

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1、第7章集成运算放大器7.1运放的结构、特性和分析依据7.2运放在模拟运算方面的应用7.4运放在信号处理方面的应用7.3放大电路中的负反馈7.5信号产生电路7.17.1.1集成运放的结构和参数7.1集成运算结构、特性和分析依据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.输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1.集成运放的内部电路结构框图输入级偏置电路中间级输出级输出2.集成运放741的原理电路图反

2、相输入同相输入+UCCuo+–-UEET12T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T13T14T16T18T17T20T15T19R1R2R3R4R5R7R8R9R10R11R12Cuiuou++u––++–7.112345678A741+UCC空脚输出端调零电位器集成运放的电路符号反相输入同相输入-UEE调零电位器A741的引脚排列输出端反相输入端同相输入端信号传输方向理想运放开环电压放大倍数ui=u––u+或ui=u+–u–A实际运放开环电压放大倍数7.1（1）开环

3、电压放大倍数Auo；(Auo>104)运放线性工作状态下的差模电压放大倍数（2）开环差模输入电阻rid；(rid>105)（3）开环输出电阻ro；(ro<102)（4）最大输出电压UOM；(UOM=VCC–(1~2)V)（5）共模抑制比KCMR；(KCMR>104，或80dB)（6）通频带fBW3.集成运放的主要参数运放的性能指标用以下参数来表示，运放的参数繁多，只介绍涉及差模特性和共模特性的主要参数。7.17.1.2集成运放的理想化模型1.开环电压放大倍数Auo→2.开环差模输入电阻rid→

4、3.开环输出电阻ro→04.共模抑制比KCMR→5.通频带fBW→运放的理想化模型是一组理想化的参数，是将实际运放等效为理想运放的条件。7.17.1.3集成运放的电压传输特性和分析依据1.运放的电压传输特性实际运放理想运放定义：uo=f(ui)，其中ui=u+–u–问题:若定义ui=u––u+，电压传输特性有何变化？UOM–UOMuoui0UOM–UOMUim–Uimuiuo0uiuou++u––++–线性区非线性区在开环条件下，运放的线性区非常窄，Uim为V量级。7.12.运放工作在线性

5、区的分析依据相当于两输入端之间短路。对于理想运放rid即u–u+相当于两输入端之间断路。有ii0（2）“虚短路”原则（1）“虚断路”原则+iiuiriduo–+–++iiuiuo–+–+对于理想运放Auo，ui0运放在线性区符合运算关系uo=Auoui7.1因为存在负反馈信号,同相输入端不是“虚地”！（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，由“虚短路”原则u++iiuo–+R1RFR2u_ui+iiuo

6、–+R1RFR2u_u+ui注意当反相输入端接地时,运放工作在线性状态的必要条件：运放必须加上深度负反馈。7.1分析依据：“虚断路”原则仍然成立。对于理想运放相当于两输入端之间断路注意:“虚短路”原则不成立！有ii03.运放工作在非线性区的分析依据+iiuiuo–+–+非线性区：当输入信号变化时，输出信号并不随之变化。ui>Uim时，uo=+UOMui<–Uim时，uo=–UOMUOM=VCC–(1~2)VUOM–UOMUim–Uimuiuo0线性区非线性区7.2由虚断路id0加上深度负反馈

7、得输出与输入的关系1.输出电压与输入电压反相；2.比例系数为–RF/R1。结论:7.2运放在模拟运算方面的应用7.2.1比例运算电路1.反相比例运算电路i1ifidauouiR2R1RF++–对a点列KCL方程i1=id+ifif由虚地代入方程i1=if7.2得闭环电压放大倍数平衡电阻R2=R1//RF若取R1=RF电路成为反相器uo=–uiAuf=–1放大倍数1.反相比例运算电路uouiR2R1RF++–i1ifida平衡电阻的概念在静态时，从运放的两个输入端向外看去所接的电阻应相等。7.2

8、解:代入if=i1由给定条件RF>>R4，可忽略RF在输出回路对R4的分流作用例:反相比例运算电路如图，设:RF>>R4，求Auf。uouiR2R1RF++–i1ifidaR4R3uo'+–得由虚地有：7.22.同相比例运算电路由虚断路id=0，有u+=ui由虚短路u+=u–由分压关系闭环电压放大倍数平衡电阻R2=R1//RF故有uouiR2R1RF++––uf+idu+u–得7.23.同相跟随器可得uo=uiuoui++–由虚短路u+=u–电压放大倍数Auo=