模拟电子电路模拟集成电路系统ppt课件.ppt

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1、第七章模拟集成电路系统AnalogIntegratedCircuitSystem1、集成运放最早应用于信号的运算，所以被称为运算放大器。2、随着集成运放技术的发展，目前集成运放的应用几乎渗透到电子技术的各个领域，它成为组成电子系统的基本功能单元。集成运算放大器的应用3.集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸常用运算放大器外形图Aud高:80dB~140dB;Ri

2、d高:105~1011;Rod低:几十~几百;KCMR高:70dB~130dB。(a)双列直插式(b)圆壳式(c)扁平式集成运放的图形符号反相输入端同相输入端输出端uou－u+udA－+输入方式:反相输入同相输入差分输入F00781723456100dB2387546u－u+uo+UCC－UEEF007的外部接线和管脚图集成运算放大器F007图集成运算放大器F007电路原理图集成运算放大器F007整个电路共有24个晶体三极管，10个电阻和一个电容组成。电路有12个引脚，②脚是反相输入端，③脚是同

3、相输入端，⑥脚是输出端，④脚是负电源端（-15V），⑦脚是正电源端（＋15V），①脚与⑤脚之间外接调零电位器，⑧脚与⑨脚接相位补偿电容。原理电路由差动输入级、中间放大级、互补输出级和偏置电路四部分组成.调零--IN+IN-UCC+UCC调零+-UoNC预备知识2、集成运放的两种工作状态1、集成运算放大器包括：输入级、中间级、输出级和电流源电路3、理想集成运放：►开环差模电压增益Aud→∞►差模输入电阻Rid→∞►差模输出电阻Rod→0虚短虚断－＋uoAuu-u+►工作在线性区►工作在非线性区4.集成运放

4、负反馈电路工作在线性区时，输入端满足“虚短”;“虚断”条件线性应用电路中，一般都在电路中加入深度负反馈，使运放工作在线性区，以实现各种不同功能。典型线性应用电路包括各种运算电路及有源滤波电路。运放工作在线性工作区时的特点●在非线性工作区，运放的输入信号超出了线性放大的范围，输出电压不再随输入电压线性变化，而是达到饱和，输出电压为正向饱和压降UOH（正向最大输出电压）或负向饱和压降UOL（负向最大输出电压），如图所示●在非线性区时，由于Rid=∞，而输入电压总是有限值，所以不论输入电压是差模信号还是共模信

5、号，两个输入端的电流均为无穷小，即仍满足“虚断”条件运放工作在非线性工作区时的特点●为使运放工作在非线性区，一般使运放工作在开环状态，也可外加正反馈●典型非线性应用电路包括各种比较器电路uiuo+UOH-UOL线性放大区饱和区注意:“虚短路”原则不成立！7-1集成运算放大器（IntegratedOperationalAmplifier）在基本运算中的应用信号的运算有源滤波电路运放线性应用二.同相比例运算电路一.反相比例运算电路回顾－＋R2uiuoR1+－ufAu＋AuuoR2R1ui－输入电阻低Ri≈

6、R1输出电阻低Ro≈0输入电阻高Ri≈∞输出电阻低Ro≈03)运算放大器输入端无共模信号3)运算放大器输入端有共模信号采用T型反馈网络的反相比例电路目的：在高比例系数时，避免R1阻值太小，使输入电阻太小。分析：u+=u-=0（虚短）i1=i2（虚断）7-1-1相加器(Adder)一、反相相加器直流平衡电阻因要求静态时u+、u–对地电阻相同，保证静态时输入级的对称性。所以平衡电阻为R1//R2//R3//Rf＋AuuoRfR1ui－R2＋AuuoRfR1－R2考虑到VIO、IIO、IIB输入为零时的等效电

7、路解得误差电压当时，可以消除偏置电流引起的误差。7-1-1相加器(Adder)一、反相相加器直流平衡电阻因要求静态时u+、u–对地电阻相同，保证静态时输入级的对称性。所以平衡电阻为R1//R2//R3//Rf各支路电流分别为式中当R1=R2=R3=Rf时代数方程式可写为:上式中比例系数为-1，实现了加法运算。试设计一个相加器，完成uo=-(2ui1+3ui2)的运算，并要求对ui1、ui2的输入电阻均≥100kΩ。所以选R1=150kΩ，R2=100kΩ，Rf=300kΩ。直流平衡电阻Rp=R1‖R2‖

8、Rf=50kΩ解:例1:试设计一个相加器，完成uo=-(2ui1+3ui2)的运算，并要求对ui1、ui2的输入电阻均≥100kΩ。解:例1:+Rfui1ui2uoR1R2Rp150k100k50k300k-例2:设计运算电路。要求实现y=2X1+5X2+X3的运算。解:此题的电路模式是三个输入信号的加法运算。由于各个系数由反馈电阻Rf与各输入信号的输入电阻的比例关系所决定，式中各系数都是正值，而反相加法器的系数都是负值，因此需加一级变号运