多学时-集成运算放大器.ppt

3.1 集成运算放大器概述 3.1.3 主要参数 理想运放工作在线性区的特点 3.2 运算放大器在信号运算方面的应用 3.2.1 比例运算 1.反相比例运算 2. 同相比例运算 3.2.2 加法运算电路 1. 反相加法运算电路 2. 同相加法运算电路 3.2.3 减法运算电路 3.2.4 积分运算电路 3.2.5 微分运算电路 比例-微分运算电路 if i1 由虚短及虚断性质可得 i1 = if ui t O uo t O Ui –Ui uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? uo C1 ui R2 RF + + – – + + ? – ? R1 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-微分 控制系统中， PD调节器在调节过程中起加速作用，即使系统有较快的响应速度和工作稳定性。 —PD调节器 if iR iC 3.2.6 对数运算和指数运算电路 1. 对数运算电路 2. 指数运算电路 3.2.7 乘法和除法运算电路 乘法器的实现 下一页 返回 上一页 退出 章目录 1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义； 2. 理解运算放大器的电压传输特性，理解理想 运算放大器并掌握其基本分析方法； 3. 理解用集成运放组成的比例、加减、微分和 积分运算电路的工作原理，了解有源滤波器 的工作原理； 4. 理解电压比较器的工作原理和应用。 本章要求 第3章 集成运算放大器 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。 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 可分的整体。 集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可 靠性高、价格低。 集成电路分类 按集成度 按导电类型 按功能 小、中、大和超大规模 双、单极性和两种兼容 数字和模拟 各类型号集成芯片 集成运算放大器的特点 1. 元器件参数的一致性和对称性好； 2. 电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流 源代替，电位器需外接； 3. 电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电 容、电感 和变压器均需外接； 4. 二极管多用三极管的发射结代替。 3.1.1 电路的组成 输入级 中间级 输出级 偏置 电路 运算放大器方框图 输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干 扰信号，都采用带恒流源的差分放大器 。 中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。 偏置电路: 由镜像恒流源等电路组成 输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载 能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。 － 15V ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ I34 30Pf R8 ⑦ ＋ 15V Ui1 IE T1 T3 T7 T5 R1 R2 R3 T4 T6 T2 I8 2IB9 T8 IC9 T9 IB13 IB12 2IB13 T13 IR R5 R6 T15 R7 D2 D1 T16 T17 T18 T19 T14 R9 T10 T11 R4 I10 Ui2 F007的内部电路图 集成运算放大器的管脚和符号 反相 输入端 同相 输入端 +UCC –UEE uo + – + u– u + + – + Auo 信号传 输方向 输出端 实际运放开环 电压放大倍数 (a) (b) (a) 符号; (b)引脚 7 6 5 F007 1 2 3 4 U- U+ -UCC +UCC 输出 集成运放 ??741的电路原理图 同相输入 输入级 偏置电路 中间级 输出级 +UCC uo + – -UEE T12 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T13 T14 T16 T18 T17 T20 T15 T19 R1 R2 R3 R4 R5 R7 R8 R9 R10 R11 R12 C ? ? ? ? ? ? ? 反相输入 输出 3.1.2 集成运放的电压传输特性 1. 最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。 2. 开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。 6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造