模拟集成电路及其应用.ppt

* 例7.1 指出反馈元件与反馈类型。 解： 反馈元件：Rf 电压并联负反馈 * 反馈元件：A2 电压并联负反馈 * 三、负反馈对放大电路工作的影响 1. 提高放大电路的稳定性 开环放大倍数 反馈系数 引入负反馈后净输入信号 引入负反馈后闭环放大倍数 当A趋于无穷时 可见，引入负反馈后，放大倍数降低了， 而放大倍数的稳定性却提高了。 F + – A 深度负反馈 * 负反馈改善了波形失真 2.改善非线性失真 加入 负反馈 无负反馈 Au ui uo 大 小 uf 略大 略小 uf ud uo ui F + – Au 略小 略大 ud 接近正弦波 采用电压反馈则稳定输出电压，采用电流反馈则稳定输出电流 * 3.对放大电路输入电阻和输出电阻的影响 四种负反馈对 ri 和 ro 的影响 ri ro 减低 增高 增高 增高 增高 减低 减低 减低 串联电压 串联电流 并联电压 并联电流 * 电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈 * 思考题：为了分别实现： (a) 稳定输出电压； (b) 稳定输出电流； (c) 提高输入电阻； (d) 降低输出电阻。 应引入哪种类型的负反馈？ * § 7.3集成运算放大器的线性应用 7.3.1 比例运算电路 7.3.2 加法运算 7.3.3 减法运算 7.3.4 积分运算 7.3.5 微分运算 * 一、 比例运算电路 if ii 1.反向比例运算电路 由运放工作在线性区的依据 可列出 由此得出 闭环电压放大倍数 平衡电阻 则 虚短 虚断 * 2.同相比例运算电路 可列出 由此得出 闭环电压放大倍数 若 则 或 由运放工作在线性区的依据 if ii 电压跟随器 * 电压跟随器 * 反相比例与同相比例放大电路特点 输入电阻 同(反)相 反相比例 小 反相 同相比例 大 同相 * 二、 加法运算电路 由上列各式可得 当 时，则上式为 平衡电阻 if ii1 ii2 * 三、 减法运算 由叠加定理 ui1单独作用 ui2单独作用 * 当 时， 平衡电阻 和 则上式为 当 时，则得 可见，输出电压与两个输入电压的差值成正比， 故可进行减法运算。 if ii * 例7.2 请求图示电路的输出电压及反馈电阻的最佳值（图中，R1=R2=R）？ ?　 解： * 例7.3 试用集成运放实现以下计算关系： uo= 0.2 ui1? 10 ui2+ 1.3 ui3 加法器与减法器组合？ 太复杂，不易实现 * 例7.3 试用集成运放实现以下计算关系： 可利用2级反相加法运算电路实现上式。 1）将ui1与ui3通过A1反相求和，得 uo1= ?（0.2 ui1+1.3 ui3） 2）将A1的输出uo1与ui2通过A2反相求和，得 uo= ?（ uo1+10 ui2） = 0.2 ui1? 10 ui2+ 1.3 ui3 uo= 0.2 ui1? 10 ui2+ 1.3 ui3 解： * uo1= ?（0.2 ui1+1.3 ui3） uo= ?（ uo1+10 ui2） 若选Rf1=20kΩ，则 若选Rf2=100kΩ，则 并由此得 * 四、积分运算 用电容代替反相比例运算电路中的RF，即为积分运算电路。 故 上式表明输出电压正比于输入电压的积分，式中的负号表示两者反相。 R1 C 称为积分时间常数。 uC + – if ii * 当 ui 为阶跃电压时，则 uo 随时间线性增长， uo o t ui o t 最后达到负饱和值。 Ui * 五、 微分运算 故 即输出电压与输入电压对时间的一次微分成正比。 微分运算是积分的逆运算，将积分电路反相输入端的电阻与反馈电容位置对调，就成为微分电路。 if ii * Ui t uo o t ui o 当 ui 为阶跃电压时 uo 为尖脉冲电压。 * § 7.4集成运算放大器的非线性应用 电压比较器的功能是将输入的模拟信号与一个 参考电压进行比较，当两者相等时产生跃变，由此 判别输入信号的大小和极性。 电压比较器用于自动控制、波形变换、模数转换及越限报警等。 ——电压比较器 集成运放构成电压比较器时，多处于开环或正反馈的工作状态，即工作在非线性区。 * 7.4.1 单门限电压比较器 单门限比较器只有一个门限电压，当输入电压越过该门限电压时，输出电压发生跳变。 1、过零比较器 1）工作原理 当ui ≥ 0时，uo=+Uom； 当ui ≤