第11章运算放大器ppt课件.ppt

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1、第11章运算放大器分立电路是由各种单个元件联接起来的电子电路。集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。集成电路是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的整体。集成运放常用于模拟运算、信号处理、信号测量、波形转换、自动控制等领域。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。第11章运算放大器11.1运算放大器简单介绍11.3运算放大器在信号运算方面的应用11.2放大电路中的负反馈11.4运算放大器在信号处理方面的应用11.1.1集成运放

2、的组成11.1运算放大器简单介绍输入级偏置电路输出级中间级输入级—差动放大器输出级—射极输出器或互补对称功率放大器中间级—电压放大器偏置电路—由镜像恒流源等电路组成1.集成运放的内部电路结构框图集成运放外形图输入级偏置电路中间级输出级输出2.集成运放741的原理电路图反相输入同相输入+UCCuo+–-UEET12T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T13T14T16T18T17T20T15T19R1R2R3R4R5R7R8R9R10R11R12Cuiuou++u––++

3、–12345678A741+UCC空脚输出端调零电位器集成运放的电路符号反相输入同相输入-UEE调零电位器A741的引脚排列输出端反相输入端同相输入端信号传输方向理想运放开环电压放大倍数ui=u––u+或ui=u+–u–A实际运放开环电压放大倍数rid=2Mro=75Auo=210511.1.2主要参数1.最大输出电压UOPP2.开环电压Auo3.输入失调电压UIO4.输入失调电流IIO能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压没有外接反馈电路时所测出的电压放大倍数一般为10410

4、7为使uo=0，在输入端加的补偿电压一般为几mV输入信号为零时，两个输入端静态基极电流之差。一般为零点零几微安理想的运算放大器。理想化的主要条件：1.开环电压放大倍数2.开环差模输入电阻3.开环输出电阻由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件，11.1.2理想运算放大器及其分析依据在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是而用理想运放分析电路可使问题大大简化，因此本章对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。一般为104107数百千欧～数千兆欧几十实际运放电压传输特性11.1.2理想运算放大器及

5、其分析依据表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的曲线称为电压传输特性。uooUO(sat)–UO(sat)Uim–Uim线性区正饱和区负饱和区若Auo=106±UO(sat)=±15V则±Uim=±0.015mV运放要工作在线性区必须有负反馈。uou++–+u–理想运放电压传输特性uooUO(sat)–UO(sat)Uim–Uim线性区正饱和区负饱和区理想运放：开环电压放大倍数uou++–+u–11.1.2理想运算放大器及其分析依据运放工作在线性区的依据相当于两输入端之间短路,但又未真正短路，故称

6、“虚短路”。相当于两输入端之间断路，但又未真正断路，故称“虚断路”。2.id01.u+u–,而uo是有限值运放开环输入电阻id由于运放故从式,可知uou++–+u–rid11.1.2理想运算放大器及其分析依据1.反相比例运算11.3.1比例运算11.3运算放大器在信号运算方面的应用由运放工作在线性区的依据可列出由此得出闭环电压放大倍数平衡电阻若则ifR1R2uoRFiiui+–+–+–+练习1：求输出与输入之间的关系式。R12RF2R23++RLR11uo1RF1R22++ui+–uO+–练习

7、2：求输出与输入之间的关系式。R12RF2R23++RLR11uo1RF1R22++ui+–uO+–2.同相比例运算11.3.1比例运算由虚断路、虚短路，可得可列出由此得出闭环电压放大倍数ifR1R2uoRFiiui+–+–+–+3.同相跟随器11.3.1比例运算若则或uiuo+–+ifR1R2uoRFiiui+–+–+–+2.同相比例运算同相跟随器的特点1.输出uo与输入ui同相且相等；2.输入电阻很高；3.输出电阻很低，带负载能力强。11.3.2加法运算由图可列出由上列各式可得当时，则上式为平

8、衡电阻uoifR12R2RFii2ui2+–R11ii1ui1+–+11.3.3减法运算两个输入端都有信号输入ifR1R2uoRFiiui1+–+–ui2+–+–+平衡电阻两级反相输入减法运算电路代入uo1的表达式R13uoR23RLR12ui2R11ui1uo1R22++RF2RF1++电压比较器的功能是将输入的模拟信号与一个参考电压进行比较，当两者相等时产生跃变，由此判别输入信号的大小和极性。电压比较器用于自动控制、波形变换、模数转换及越限报警等