模拟电子技术课件第2 讲.ppt

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1、第2章运算放大器上讲回顾电子系统与信号模拟信号与数字信号电压信号与电流信号输出电压与输出电流等效电路电路指标1第2章运算放大器2.1集成电路运算放大器2.4同相输入和反相输入放大电路的其它应用2.5SPICE仿真例题2.2理想运算放大器2.3基本线性放大电路2集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入阻抗和低输出阻抗的多级直接耦合放大电路。它的种类很多，电路也不一样，但结构有共同之处。2.1.1集成电路运算放大器的内部组成单元一般由输入级、中间(放大)级、输出级和偏置电路等四部分组成。输入级差分放大Av1中间级电压放

2、大Av2输出级功率放大Av3PNvPvNvo++---+偏置电路vo1-+vo2-+=1o有两个输入端P和N、一个输出端O：P称同相输入端：当输入信号从P端加入(N端接地)时，输出信号与输入信号同相。+2.1集成运算放大器3集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入阻抗和低输出阻抗的多级直接耦合放大电路。它的种类很多，电路也不一样，但结构有共同之处。2.1.1集成电路运算放大器的内部组成单元一般由输入级、中间(放大)级、输出级和偏置电路等四部分组成。输入级差分放大Av1中间级电压放大Av2输出级功率放大Av3PNvP

3、vNvo++---+偏置电路vo1-+vo2-+=1oN称反相输入端：当输入信号从N端加入(P端接地)时，输出信号与输入信号反相。+2.1集成运算放大器4集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入阻抗和低输出阻抗的多级直接耦合放大电路。它的种类很多，电路也不一样，但结构有共同之处。2.1.1集成电路运算放大器的内部组成单元一般由输入级、中间(放大)级、输出级和偏置电路等四部分组成。输入级差分放大Av1中间级电压放大Av2输出级功率放大Av3PNvo++-+偏置电路vo1-+vo2-+=1oviv01＝Av1vi＝Av

4、1(vP-vN)v02＝Av1Av2(vP-vN)v0＝Av0(vP-vN)Av0＝Av1Av22.1集成运算放大器52.1.2集成电路运算放大器的符号(a)国家标准符号(b)常用原符号2.1.3.集成电路运算放大器的电路模型v0vI+_rivPvN+_Av0vIr0PN+-+-+-+＋VCC-VCC同相输入端vi1、v+、vP反相输入端vi2、v－、vN2.1集成运算放大器62.1.4集成电路运算放大器的开环电压传输特性vIv0-V0m+V0m因开环放大倍数Avo很高，所以即是在输入端有微小的变化也会使运放进入非线

5、性区而使输出接近电源电压。线性区内:v0=vIAvo=(vP-vN)Avo非线性区内:正向饱和:v0=+V0m负向饱和:v0=-V0m运算放大器有两个工作区线性工作区和非线性工作区。2.1集成运算放大器72.2.1理想运放的主要性能指标v0vI+_rivPvN+_Av0vIr0PN+-+-+-+＋VCC-VCC(1)Avo=∞;(2)ri=∞;(3)ro=0;2.2.2理想运放的开环传输特性当vP＞vN时，V0=+V0m当vP＜vP时，V0=-V0mv0-V0m+V0mvI＝vP-vN2.2理想集成运算放大器81.开

6、环理想运放的动态范围近似为零;2.集成运放工作在线性区的必要条件:接成负反馈2.2.3结论Rf+-vPvNvovovi2.2理想集成运算放大器93.集成运放工作在非线性区的必要条件:开环或接成正反馈+-vPvNvo+-vPvNvoRfv0-V0m+V0mvI（vP-vN）2.2理想集成运算放大器2.2.3结论10vO=Avo(vP-vN)(1)“虚短”∵理想运放Avo=∞,而v0为有限数即vP≈vN也就是说运放的同相输入端和反相输入端之间“虚短”。-+Ii→Id→AvNvPv0理想运放工作在线性区的两个特点2.3基本

7、线性运算放大器∴vP-vN≈0(2)“虚断”-+Ii→Id→vNvPvORi∵vP-vN≈0,且Rid=≈∞∴Id=Ii=0两个输入端的电流均为零，称作“虚断路”。11R'vsvoRfR1vPvN2.3.1同相放大电路电压串联负反馈平衡电阻R’=R1//Rf1.基本电路根据虚断的概念得：根据虚短的概念得：若Rf=0，R1=∞2.3基本线性运算放大器12R'vsvoRfR1vPvN2.3.1同相放大电路平衡电阻R’=R1//Rf1.基本电路根据虚断的概念得：根据虚短的概念得：若Rf=0，R1=∞2.3基本线性运算放大器

8、2.电压跟随器特点：1)输入电阻大，信号源提供电流很小；所以，一般作放大电路得输入级、输出级和中间级。2)输出电阻小，带负载能力强3)vo＝vs13凡是将放大电路输出回路的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路，送回到输入回路，与输入信号迭加，就称为反馈。反馈体现了输出信号对输入信号的反作用。a.负反馈和正反馈b.电压反馈与电流反馈c.串