最新武汉大学模电课件第六章幻灯片.ppt

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1、武汉大学模电课件第六章概述+理想运放的特性1、开环电压增益Aod=∞2、差模输入电阻Rid=∞3、输入偏置电流IB1=IB2=04、输出电阻R0=05、共模抑制比KCMR=∞6、频带宽度BW=∞7、输入失调电压、输入失调电流以及它们的漂移均为零集成运放的应用按功能分类按工作区域分类放大—信号传递，AV、AI、AR（V/I）、AG（I/V）运算—处理—滤波、峰值、有效值、绝对值、限幅比较—判断电压大小信号产生—正弦、方波、三角波（第9章）线性应用非线性应用——电压比较器二、同相放大器电压串联负反馈虚

2、短、虚断性能特点输入电阻大（Ri=）运放共模输入电压vi对运放KCMR要求较高电压跟随器三、电流与电压转换器RfvoRsRPi1RfvoR1R2i1R3电流—电压转换器电压—电流转换器四、差动放大器特点：电阻要配对、无虚地、电阻很大时才能获得高增益和高输入阻抗输入电阻虚短五、仪器放大器第二级A3差分电路第一级A1、A26.2集成运放组成的基本运算电路反相比例加法同相比例加法反相器一、加减法电路例(1)求vO表达式(2)说明A1,A2各构成什么功能电路。解:第一级A1反相比例第二级A2反相加法利

3、用反相信号求和以实现减法运算多级运放结构例求vO表达式解:方法一，虚短、虚断方法二，叠加定理vS1单独作用，vS2=0:vS2单独作用，vS1=0:反相比例同相比例减法电路(1)利用反相信号求和(2)利用差分式电路分析方法小结：(1)基本的虚短、虚断(2)分解为基本电路（多个运放）(3)叠加原理特点：有虚地、结构简单输入电阻小特点：电阻要配对、无虚地、输入电阻不等例求电压增益表达式解：A1、A2为电压跟随器，所以对A3利用虚短、虚断有A4为反相比例解得：二、积分电路特点：反相比例RfC输出表

4、达式推导：根据“虚短、虚断”，得反相积分运算方法二：CZC=1/sCvoviRPRC例如，设R=10kΩ，C=0.05μF。在t=0时VCO=0。而v0经过+6V时，电子开关动作，若vi在t=0时，由0→-3V，则解得T=1ms即延迟时间为1msvit-3VtvoT+6V用途（1）延迟：将积分电路的输出作为电子开关的输入。vitvot（2）将方波变为三角波voviRPRCiiC（3）移相900设输入信号是正弦波，则vo比vi超前900，且这个相位差与频率无关，但输出电压的幅度随频率升高而下降。i

5、iR工作原理因输入端存在“虚地”，故而i也流过R，故电路存在的问题：（1）vo与vi成正比，vo对vi的变化非常敏感，故抗干扰能力差。（2）RC环节对于反馈信号具有滞后作用，它和运放电路的滞后作用合在一起，可能引起自激振荡。（3）当vi突变时，vo过大，严重时将使电路不能正常工作。voviRPRC改进措施：限流限制vo相位补偿三、微分电路缺点：（1）因VT和IS是温度的函数，故运算精度受温度的影响。（2）小信号时与1相差不多，因而误差大。（3）大电流时，伏安特性与PN结方程差别大，故上式只在小电流

6、时成立。1、对数电路iRiD工作原理voviRPRD设vi>0，D导通，则有四、对数和反对数电路iRiDvoviRPRD以三极管代替二极管，以获得较大的工作范围。时而voviRPRiRiC注意：vi必须大于零，电路的输出电压小于0.7伏改进措施：vivoRPRDifi1vivoRPRifiC2、指数运算电路五、综合运算电路加减法运算器反对数运算器vo对数运算器vi3lnvi3对数运算器vi2lnvi2对数运算器vi1lnvi1同相运算器mlnvi1反相运算器-nlnvi26.3集成电压比较器一、电

7、压比较器的作用，+单限电压比较器分类：滞回（迟滞）电压比较器窗口电压比较器电压比较器是对输入信号进行鉴幅与比较的电路1、单门限电压比较器特点：开环，运放工作在非线性状态下工作原理：传输特性：直观逻辑‘1’（高电平）逻辑‘0’（低电平）其他电路：同相比较反相比较同相过零比较器反相过零比较器同(c)图（虚断）分析任务及方法求传输特性方向输出电平VOH、VOL门限电压Vth—同相和反相Vom(运放线性范围=VCC-VCES)Vom=VCC(忽略饱和压降)Vom=VZ(稳压电路)——输出v

8、O翻转时相应的输入电压显然当v+v-时状态翻转，可用虚短、虚断分析举例1设运放是理想的，且VREF=-1V,VZ=5V，试求门限电压Vth，画出传输特性解:求门限电压Vth利用虚短、虚断画传输特性由稳压管电路，得：VO=VZ=5V。vI反相端反相电压比较器比较器的应用基本应用—判断电压大小，如安全监控等获取周期T—过零比较器波形整形应为高电平错误电平单门限比较器的抗干扰能力差2、滞回电压比较器特点：正反馈，显然在非线性状态，输出只有2种状态工作原理：vI最大（v