第11章运算放大器课件.ppt

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1、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11.1.1运算放大器的组成11.1运算放大器的简单介绍2、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。1、概述3、集成运放的结构和符号a.集成运放的内部电路结构框图输入级偏置电路输出级中间级输入级(ri大)—差动放大

2、器输出级(ro小)—射极输出器或互补对称功率放大器中间级(Au大)—电压放大器b.集成运算放大器的符号＋－u－u+uo－＋＋u－u+uoA0ri大:几百k以上c.运放的特点：共模抑制比KCMR很大ro小：几十几百开环Ao很大:104107理想运放：riKCMRro0Ao1.运算放大器的电压传输特性uo=f(ui),其中ui=u+–u–11.1.2理想运算放大器及其分析依据uiuo++–线性关系非线性关系2.理想运放工作在线性区的分析依据“虚断路”原则+iiuiriduiiirid=对于理想运放相当于两输入端之间断路uOii

3、0rid,(1)+–相当于两输入端之间短路ui0“虚短路”原则(2)2.理想运放工作在线性区的分析依据对于理想运放u–u+,Auouo=ui–u–=uAuo+uiuO++–ＦＲＲ２１uiuoＲ(3)“虚地”的概念由“虚断路”原则ii=0,有u+=0；u+u–=0如图，运放工作在线性放大区：由“虚短路”原则2.理想运放工作在线性区的分析依据“虚断路”成立；3.理想运放工作在非线性区的分析依据注意:u+=u–不一定成立！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。输出u0只有两种可能：u+>u-时，u0=UOM;u+

4、UOM;11.2放大电路中的负反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。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闭环放大倍数（负反馈）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馈网络送回输入端。－＋＋A0uouI开环－

5、＋＋A0uouIR1R2闭环R1、R2组成反馈网络例：反馈极性的判断：瞬时极性法(1)先假设输入端信号在某一时刻对地的极性；(2)依此向输出端逐级判断电路中各相关点电位的极性或电流的流向（电阻、电容不改变极性），从而得到输出信号的极性；(3)再判断出反馈信号的极性，若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则为负反馈（否则为正反馈）。负反馈R2uiuoRLRFR1++ud+R1R2R3RFDzuOuiUZ+正反馈负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈稳定或提供静态工作点11.2.2负反馈的类型书上P312总

6、结的3条：（1）反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻靠近“地”端引出的，是电流反馈。（2）输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈。（3）反馈信号使净输入信号减小，是负反馈。串联反馈:(反馈信号为电压)ui=uid+uf输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；例图uiuoR1RLRuf+--+ud++i0uf=i0R并联反馈:(反馈信号为电流)ii=iid+if例图uiuoRFRLR2R1+-i1idifuif=–—oRF输入信号和反

7、馈信号加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈；电压反馈:(反馈电路直接从输出端引出)例图uiuoRFRLR2R1+-i1idifuif=–—oRF反馈信号与输出电压成正比电流反馈:(反馈电路从负载电阻靠近“地”端引出)例图uiuoR1RLRuf+--+ud++i0uf=i0R反馈信号与输出电流成正比串联电压负反馈iR2uuoRLRFR1例：并联电流负反馈RL++R2R1RFR例：iuio－＋＋A0io+_uiRRL例1：判断反馈的组态。∴R引入电流串联交直流负反馈反馈的判别举例利用瞬时极性法判断反馈的正负+++T++射极输出器uiuoRS

8、C1RBC2RERL+VCC++RE:电压串联负反馈例2：判断反馈的组态。++RF反馈类型：负反馈(级间)+串联电流例3：