第三章 集成运算放大器及其应用教案.ppt

第三章 集成运算放大器及其应用 第一节 直接耦合放大器 第二节 差动放大电路 基本差动放大电路 典型差动放大电路 具有恒流源的差动放大电路 差动放大电路的输入输出方式 一、基本差动放大电路 二、典型差动放大电路 三、具有恒流源的差动放大电路 四、差动放大电路的输入输出方式 第三节 集成放大器简介 集成运算放大器的特点 集成运算放大器的简单介绍 集成运算放大器的主要技术指标 集成运算放大器的理想化模型 集成运算放大器的电压传输特性及其分析特点 一、集成运算放大器的特点 二、集成运算放大器的简单介绍 三、集成运算放大器的主要技术指标 四、集成运算放大器的理想化模型 五、集成运算放大器的电压传输特性 及其分析特点 第四节 集成运放在信号运算电路中的应用 分析线性区理想运放的两个概念 基本运算电路 一、分析线性区理想运放的两个概念 二、基本运算电路 第五节 放大电路中的负反馈 反馈的基本概念 负反馈对放大器性能的影响 一、反馈的基本概念 二、负反馈对放大器性能的影响 第六节 集成运放在信号处理方面的应用 电压比较器 一、电压比较器 2. 同相比例电路 ? ∞ － ＋ uo ＋ if i1 ui R2 R1 Rf ∵ i+≈0 （虚断） ∴ u +＝ ui u +≈ u －≈ ui （虚短） i1=（0－u i）／R1 if = u－－u0=( u i－u0)／Rf ∵ i －≈ i +＝0 ∴ i 1＝ i f 当Rf＝有限值时，R1＝∞ ? ∞ － + uo ＋ ui R2－－平衡电阻 R2＝R1//Rf Auf =1 → 电路成为电压跟随器。 u0＝ui 此电路输入电阻大，输出电阻小。 例：应用运放来测量电阻的电路如图，U＝10V，R1=1MΩ，输出端接电压表，被测电阻为Rx ，试找出Rx与电压表读数u0之间的关系。 Rx ? ∞ － ＋ ＋ R1 － ＋ U － ＋ V 解: 此电路为反相比例电路 例：理想化运放组成的电路如图，试推算输出电压uo的表达式。 ? ∞ － ＋ uo ＋ ui R1 R3 R2 R4 u+ 解: 此电路为同相比例电路 判断这个等式 、 × √ 啊，见鬼了! 哈，不错! 例：图示电路为T型反馈网络的反相比例电路，试推算输出输入之间的关系。 ? ∞ － ＋ uo ＋ ui i2 i1 R1 R R2 R3 R4 i4 i3 M u +≈ u －≈0 （虚地点） ∵ i －≈ i +＝0 ∴ i 1＝ i2 = u i／R1 解: 此电路只在要求放大倍数较大、输入电阻较高和避免阻值过高时才采用。 加法运算电路 uo ? ∞ － ＋ ＋ ui2 if i2 R2 RP Rf ui3 i3 R3 ui1 i1 R1 在调节某一路信号的输入电阻的阻值时，不影响其它输入电压与输出电压的比例关系，调节方便。 求和电路也可从同相端输入，但同相求和电路的共模输入电压较高，且不如反相求和电路调节方便。 减法运算电路（差动运算电路） ? ∞ － ＋ uo ＋ ui2 if i1 R1 R2 Rf ui1 R3 利用叠加原理 同相端输入 ui1 反相端输入 当 R1= R2= R3= Rf =R 时， u0= ui2－ui1 (减法器） R2// R3 = R1// Rf 例：用运放组成的直流毫伏表电路如图所示，设表的内阻可忽略，试求IO与VS的关系。 ? ∞ － ＋ VO ＋ VS I2 I1 R1 R1 mA I0 I 解: 电路实为反相比例电路 R VO=－VS I1= I2 ( 虚断） IO= I－I2=VO/R－VS/R1 I=VO/R I1= I2= VS/R1 =－VS(1 /R+ 1 /R1) 例：已知RF＝4R1，求u0与ui1、 ui2的关系式。 ? A1 － + ＋ ui1 ? A2 － ＋ uo ＋ ui2 R1 R2 RF uo′ 解: A1为跟随器；A2为差放。 u0′= ui1 u0＝5 ui2－4 ui1 例：如图，求u0 与 ui1、ui2的关系式。 ? A1 － + ＋ ui1 ? A2 － ＋ u