理想与集成运算放大器ppt课件.ppt

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1、基于集成运放的放大电路设计1.1运算放大器的模型运算放大器构成信号的产生、信号的变换、信号处理等各种各样功能，已成为构成模拟系统的基本单元。1.理想运算放大器的模型（1）开环增益Avd＝∞；（2）输入电阻Rid=∞；（3）输出电阻Rod=0；（4）频带宽度△f=∞；（5）共模拟制比KCMR=∞；（6）失调漂移、内部噪声均为0。2.实际运算放大器的模型（1）差分输入电阻rD；（2）电压增益a；（3）输出电阻rO；（4）差分输入电压vD=vP-vN。741运算放大器的rd=2MΩ，a=200V/mV，r

2、o=75Ω。1.比例放大器Avf=vo/vi=-R2/R11.2用集成运放构成的典型放大电路2.同相放大器3.加法电路加法电路的应用——D/A转换器双极性输出D/A转换器双极性输出工作波形3.基本差动放大电路（1）差模信号和共模信号VDIFF表示差模电压，它是有用信号。VCM表示共模电压，它携带的信号对测量没有用处，且会降低测量精度。（1）差模信号和共模信号（2）基本差分放大电路的原理当Rf=RF，R1=R2时，（2）专用差分放大器-IN132差动放大电路的的主要优点是电路简单，缺点是输入电阻较低，

3、增益调节不便，在实际使用中电阻参数很难完全匹配导致共模抑制能力下降。4.仪表放大器基本差分电路虽然可以达到放大差模信号，抑制共模信号的目的，但存在输入电阻较低、增益调节不便的缺点。4.仪表放大器采用IN132构成的仪表放大器仪表放大器具有的特征是：具有高的输入阻抗，低的偏置电流。平衡差动输入，高的共模抑制比。单端输出，较低的输出电阻。具有较小的失调电压与漂移。改变一只外接电阻阻值或接线，即能改变放大器的增益。满足以上要求的电路原理图如下。5.反相交流放大器C1=1000/2πf0R1（μF）C2=1

4、000/2πf0RL（μF）单电源供电交流放大器6.同相交流放大器电容C1、C2为隔直电容，有关C1、C2的选择有放大器的下限频率fL决定。该放大器的电压放大被数AVF=RF／R1下图是自举式同相交流放大器退出①双电源供电的交流放大器若只放大交流信号，可采用同相式交流电压放大器（也可用反相式）。退出同相交流放大电路1.一般电路8uiC1R1Rf+VCCuoC2-VEER2在通带内：•7精密整流电路①半波整流电路精密整流电路，它可将毫伏级的正弦信号转换成半波输出。当（正半周）时，D1导通，D2截止，输

5、出电压:当（负半周）时，D1截止，D2导通，输出电压:退出②精密全波整流电路（绝对值电路）如果需要对小信号进行绝对值运算，可采用图所示电路。在电路中，电阻元件选择R1=R2=R4=R，R5=R/2，R6=nR。退出当（正半周）时，二极管D2截止，D1导通，故当（负半周）时，二极管D1截止，D2导通，故退出可见输出形成全波整流。同理，若将D1、D2极性反接，可得到输出极性相反的全波整流。8通用窗口比较器在元件选择与分类，或对生产现场进行监视与控制时，窗口比较器是很有用的。图所示即是一典型的窗口比较器电

6、路。其中UH为上限电压，UL为下限电压，Vi为输入电压；当Vi>UH或Vi

7、极宽，其低频可达10-4Hz，高频方面约106Hz，且在十个数量级的频带范围内，可以连续地改变输出频率，同时可保证频率改变时，输出电压的幅度恒定不变。图3.2.15所示电路即是一典型的三角波—方波发生器。率。在给定的参数条件下，该电路的输出频率为45Hz~500Hz。退出1.3集成运放的主要参数1.输入偏置电流和输入失调电流同相输入端吸收的电流用IP表示，反相输入端吸收的电流用IN表示将IP和IN的差称为输入失调电流IOS=IP-IN分析：输入偏置电流和失调电流对放大电路的影响输入偏置电流和失调电流

8、对放大电路的影响令得措施：缩小所有的电阻；选择一款具有更低IOS值的运算放大器2.输入失调电压将同相输入端和反相输入端短接，对于实际运算放大器来说，由于输入级电路参数的固有失配，其输出电压vo≠0。VOS对电阻反馈运算放大器电路的影响输出失调电压的补偿3.开环带宽BW和单位增益带宽GBW开环电压增益从开环直流增益A0下降3dB时所对应的频宽称为开环带宽BW从开环直流增益到0dB时所对应的频宽称为单位增益带宽GBW。741运放的典型值fb=5Hz，ft=200000×5