放大器原理及应用.ppt

LOGO LOGO LOGO 放大器基本原理、设计及应用 创新实验室培训之 Contents 原 理 1 基 本 应 用 2 宽 带 放 大 器 3 注 意 事 项 4 放大器原理 运算放大器是目前应用最广泛的一种器件，虽然各中不同的运放结构不同，但对于外部电路而言，其特性都是一样的。运算放大器一般由 4 个部分组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级，其中输入级一般是采用差动放大电路（抑制电源），中间级一般采用有源负载的共射负载电路（提高放大倍数），输出级一般采用互补对称输出级电路（提高电路驱动负载的能力）。 分类 按照功能/性能分类，模拟运算放大器一般可分为通用运放、低功耗运放、精密运放、高输入阻抗运放、高速运放、宽带运放、高压运放，另外还有一些特殊运放，例如电流运放、电压跟随器等等。实际上由于为了满足应用需要，运放种类极多。 竞赛涉及的主要是：通用运放、输入阻抗运放、高速宽带运放和程控运放。 * 1.如何选择运算放大器的类型和型号 三.关于放大器的几点说明 虚短 由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在 80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 虚断 由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ 以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。 “虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性 称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 放大器 加减法器 比较器 跟随器 电压跟随器作用：为了匹配功率或者阻抗采用的方法。 比如输入信号虽然幅度够，但是带负载能力差，为了能有效驱动负载，就得加一级跟随。 这个跟随也用来隔离后级对前级造成的干扰。 * 正确理解集成运算放大器的指标参数--------选择运放的依据 影响“精度”的指标 1. 输入失调电压VOS (Input offset Voltage) 2. 输入失调电流IOS(Input offset Current) 4. 开环增益 5. 共模抑制比CMRR (Common—— Mode Rejection Ratio) 6. 电源抑制比PSRR (Power Supply Rejection Ration) 影响“速度”的指标 7. -3dB带宽BW (-3 dB Bandwidth)和单位增益带宽 8. 建立时间 10 总谐波失真加噪声(THD+N)(Total Harmonic Distortion Plus Noise) 9. 压摆率SR (Slew Rate) 3. 输入偏置电流IB（Input Bias Current） * * * * 2.电压反馈运算放大器及电流反馈运算放大器 电压反馈运算放大器VFA（Voltage Feedback Operatioval Amplifier） 电流反馈运算放大器CFA（Carrent Fecdback Operatioual Amplifier） 电压模运放（Voltage Mode op Amp ， 电流模运放（Carrent Mode op Amp） 电流反馈运算放大器的原理及特点 电流反馈运算放大器具有高速、宽带特性，压摆率SR ，带宽可达 而且，在一定条件下， 具有与闭环增益无关的近似恒定带宽。 由于其优越的宽带特性，在视频处理系统、 同轴电缆驱动放大器等领域得到广泛应用。 ； * * 看出,RF越小, 频带越宽。但是另一方面, RF越小, 稳定性越差。 所以RF不能无限制地小, 一般要大于200Ω。 为此, 电流模运放接成跟随器时RF不能为零。 * 3.“轨对轨”（Rail to Rail）运算放大器 “轨”(Rail)指”电源轨” * 4.双电源运放和单电源运放 单电源供电 * 滤波器设计 * 高精度、低噪声、低漂移集成运算放大器 5.如何查手册 * * [例] LOGO LOGO LOGO