2012版教材9集成电路.ppt

9.1 集成运算放大器简介 9.1.1 集成运算放大器的特点 9.1.2. 电路的简单说明 9.1.2. 电路的简单说明 9.1.3 主要参数 9.1.3 主要参数 9.1.3 主要参数 9.1.3 主要参数 9.1.4 理想运算放大器及其分析依据 1. 理想运算放大器 2．电压传输特性 2．电压传输特性 2．电压传输特性 9.2 运放在信号运算方面的应用 9.2.1 比例运算 1. 反相输入比例运算 2. 同相输入比例运算 9.2.2 加法运算 9.2.2 加法运算 9.2.3 减法运算 9.2.3 减法运算 9.2.4 积分运算 9.2.4 积分运算 9.2.5 微分运算 9.3 运放在信号处理方面的应用 9.3.1 有源滤波器 9.3.1 有源滤波器 9.3.2 测量放大器 9.3.2 测量放大器 9.3.3 电压比较器 9.3.3 电压比较器 9.3.3 电压比较器 例 9.4 放大电路中的负反馈 9.4.1 反馈的基本概念 9.4.1 反馈的基本概念 9.4.1 反馈的基本概念 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.2 反馈性质与类型的判别 9.4.3 负反馈的四种基本形式 9.4.3 负反馈的四种基本形式 9.4.3 负反馈的四种基本形式 9.4.3 负反馈的四种基本形式 9.4.3 负反馈的四种基本形式 9.4.4 负反馈对放大电路工作性能影响 1、降低放大倍数 2、提高放大倍数的稳定性 3、改善波形失真 4、对放大电路输入电阻的影响 4、对放大电路输入电阻的影响 5、对输出电阻的影响 6、展宽通频带 6、展宽通频带 uR uo ∞ + + - R2 电压比较器 R1 ui 运放工作于开环状态，uR是参考电压，当输入与参考电压有微小差值时，输出信号便会达到饱和，即运放工作于非线性—饱和区。 Uo(sat) -Uo(sat) o 传输特性 uo ui uR 参考电压为零时，称为过零比较器 uo ∞ + + - R2 过零比较器 R1 ui uiuR，uo=+uo(sat) uiuR，uo=-uo(sat) Uo(sat) -Uo(sat) o 传输特性 uo ui uR o ui t uR Uo(sat) -Uo(sat) o 比较器将正弦波变 换为矩形脉冲 uo t ui Uz o 传输特性 uo -Uz 有时为了将输出电压限制在某一特定值，以与接在输出端的数字电路的电平配合，可在比较器的输出端与反相端之间跨接一个双向稳压管Dz，作双向限幅用。 uo ∞ + + - R2 有限幅电压比较器 R1 ui Dz R3 ui +Uz o 传输特性 uo -Uz 试分析滞回比较器的工作原理并作出传输特性。 uo ∞ + + - R2 滞回比较器 R1 ui Dz 限流电阻R3 RF ±UZ -U +U 设某一瞬时uo=+UZ ， 当ui增大到ui≥U时，uo变为-UZ，发生负向跃变； 当ui减小到ui≤-U时，uo又变为+UZ ，发生正向跃变。 如此周而复始，随着ui大小的变化，uo为一矩形波电压。 当输出电压uo=+UZ 当输出电压uo= -UZ 解： 反馈在现代科技中的应用十分广泛，所有自动调节作用的系统都是通过负反馈来实现自动控制的。反馈还常常用于电子放大电路中，用来改善放大电路的工作性能。 反 馈：凡是将某系统输出信号的部分或全部通过 某种方式引回到输入端，就称为反馈。 如果反馈所在的系统是放大电路，就是放大电路中的负反馈。其输出信号或输入信号就是电信号(电压或电流)。 负反馈：若反馈信号削弱输入端信号，使电路的放大倍数下降，就称为负反馈。 正反馈：当反馈信号增强了输入端信号，就称为正反馈。 无反馈的放大电路框图如下： 当三者同相时，反馈信号使净输入信号减小。 A 有反馈的放大电路框图为： 当Xf与Xi比较使净输入信号Xd增大，因而XO增大,电路具有正反馈； 基本放大电路 反馈电路 比较环节 为基本放大电路得到的净输入信号。 ? A F + 在负反馈情况下 当Xf与Xi比较使净输入信号Xd减小，因而XO减小,电路具有负反馈； 开环放大倍数 （无反馈） 反馈系数