《电工电子技术》全套课件 第7章 集成运算放大器及其应用.ppt

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1、7.1集成运算放大电路概述7.2放大电路中的负反馈7.3集成运算放大器的线性应用7.4集成运算放大器的非线性应用7.5集成运算放大器使用时的注意事项7.6集成运算放大器的应用举例第7章集成运算放大器及其应用学习目标了解集成运放的组成及各部分的作用。掌握理想运放的条件和传输特性。能够正确判断电路中是否引入反馈以及反馈的类型。掌握负反馈对放大电路性能的影响。理解集成运放线性应用的条件和两个重要分析依据。掌握集成运放的基本运算电路。了解集成运放在信号处理方面的应用。理解集成运放非线性应用的条件和分析依据。掌握集成运放构成的电压比较器。了解集成运放构成的各种信号发

2、生电路。掌握集成运放使用注意事项。7.1集成运算电路概述7.1.1集成运算放大器的组成及工作原理1、集成运算放大器的组成输入级中间级输出级u+u-uo差放放大差摸信号抑制共模信号输入电阻大共射放大倍数高射极输出器输出电阻小带负载能力强集成运放是一种电压放大倍数高、输入电阻大、输出电阻小、共模抑制比高、抗干扰能力强、可靠性高、体积小、耗电少的通用电子器件。u－u+uo－＋＋Au0：开环电压放大倍数2.集成运放的符号u－：反相输入端；u+：同相输入端；uo：输出端。圆壳式双列直插式空脚+UCC-UEE输出u-u+12345678A74112876345

3、A7413.集成运放的管脚接调零电位器接调零电位器7.1.2集成运算放大器的传输特性正饱和区：线性区：负饱和区：7.1.3集成运算放大器的主要参数一般略低于正、负电源电压。1）最大输出电压Uopp：能使输入输出保持不失真关系的最大输出电压2）开环电压放大倍数Au0：越大越好。一般为104~1073）差模输入电阻rid与输出电阻ro：输入电阻很高。一般为几十千欧~几十兆欧。输出电阻很低。一般为几十欧。无外接反馈时的差模电压放大倍数7）输入失调电压Uio：Uo=0时，在输入端加的补偿电压反映了电路的不对称性。一般为几毫伏。4）共模抑制比KCMRR：对共模信号的

4、抑制能力。很高。一般为103~107。运放能抑制共模信号的范围。5）共模输入电压范围UiCM：运放正常工作时，允许输入差模电压的范围。6）最大差模输入电压UidM：7.1.4理想运算放大器1、理想运放：ridKCMRRro0Au2、理想运放的传输特性uo=f（ui）uoui=u+-u-+Uom-Uom理想运放有无线性区？3、理想运放的分析依据因为：rid=u－u+uo－＋＋i－i+1）i－=i+=0因为：u+-u-=uo/Au02）u+=u-uo为有限值，Au0为结论2只适用于理想运放闭环线性应用时！注意！“虚断”“虚短”结论1适用于

5、理想运放工作在线性和饱和时！在实际中，集成运放的Au0，rid不可能是无穷大，所以“虚短”和“虚断”是两个近似的结论。理想运放的线性区趋近于0，所以运放要工作在线性区，必须引入深度负反馈。7.2放大电路中的负反馈7.2.1反馈的概念反馈：凡是将电路的输出信号（电压或电流）的一部分（或全部）通过一定的电路（反馈回路）引回到输入端，与输入信号叠加，一同控制电路的输出，就称为反馈。负反馈：若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。正反馈：若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。放大电路中引入的一般为负反馈基本放大电路Ao反馈电路F反馈框图：净输入信号输出信号开

6、环放大倍数反馈信号反馈系数xixdxoxfxoxoxdxf=A0·xoxd=F·xfxoA0=xoxdF=xfxo反馈信号削弱净输入信号负反馈反馈信号增强净输入信号正反馈基本放大电路Ao反馈电路Fxixdxoxfxoxd=xi-xfxd=xi+xf7.2.2反馈的类型及判断(1)根据反馈电路在输出端所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。如果反馈信号取自（正比于）输出电流，为电流反馈如果反馈信号取自（正比于）输出电压，为电压反馈(2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。如果反馈信号与输入信号串联（Xf=Uf）为串

7、联反馈如果反馈信号与输入信号并联（Xf=If）为并联反馈负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1.负反馈的类型1）电压串联负反馈Rf基本放大电路：运放反馈电路：R1、Rf反馈信号：Uf=UO·R1/（R1+Rf）+-Uf净输入信号：Ud=u+-u-=ui-uf负反馈：Uf与UO同相，削弱了净输入信号；udui－＋＋R1R2RLuououfud=ui-ufuo串联负反馈：Uf与Ui串联（电压相加减）；电压负反馈：Uf=UO·R1/（R1+Rf）反馈信号正比于输出电压电压负反馈能稳定输出电压：串联电压负反馈Rf+-Ufudui－＋＋

8、R1R2RLuoRf+-Ufudui－＋＋R1R2RLuo