唐介《电工学》第10章(纪).ppt

第10章 集成运算放大器 教 学 基 本 要 求 1. 了解集成运算放大器的基本组成和电压传输特性； 2. 理解反馈的概念，了解负反馈对放大电路性能的影响； 3. 理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法； 4. 理解基本运算电路的工作原理和分析方法； 5. 理解基本电压比较器的组成和电压传输特性； *6. 了解迟滞电压比较器的组成和电压传输特性； *7. 理解自励振荡的条件，了解用集成运算放大器组成的 RC 振荡电路的工作原理。 1 并联电压负反馈 2 串联电压负反馈 3 串联电流负反馈 4 并联电流负反馈 4 并联电流负反馈 例1： 例2： 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.展宽通频带 5. 对输入电阻的影响 * 第 10 章 集成运算放大器 纪玉川 jiyuchuan@126.com Tel:669393 10.1 集成运算放大器概述 10.2 反馈的基本概念 10.3 负反馈对放大电路性能的改善* 10.4 理想运算放大器 10.5 基本运算电路 10.6 电压比较器* 10.7 RC正弦波振荡电路* 第 10 章 集成运算放大器 第 10 章 集成运算放大器 10.1.1 集成运放组成 10. 1 集成运算放大器概述 输入级 偏置电路 输出级 中间级 输入级 — 差动放大器 输出级 — 射极输出器或互补对称功率放大器 中间级 — 电压放大器 偏置电路 — 由镜像恒流源等电路组成 u i uo u + u – 集成运算放大器的符号 输出端 反相 输入端 同相 输入端 AO 信号传 输方向 理想运放开环 电压放大倍数 实际运放开环 电压放大倍数 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。 特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸 集成运放的图形符号 反相输入端 同相输入端 输出端 uo u－ u+ － ud + AO － + + ? 输入方式: 反相输入 同相输入 差分输入 F007 8 1 7 2 3 4 5 6 100dB 2 3 8 7 5 4 6 u－ u+ uo +UCC －UEE F007的外部接线和管脚图 返 回 下一节 上一页 下一页 UOM UOM –UOM –UOM Uim –Uim 实际运放 理想运放 uo= f ( ui ) , 其中 ui = u+ – u– 二、　运算放大器的电压传输特性 uO ui 0 ui uo + + – ui uO 0 10.3. 理想运算放大器 一、理想运放的条件 Auo ui ? 0 , （1）开环电压放大倍数： （2）开环输入电阻： ri , （3）开环输出电阻： ro , （4）共模抑制比KCMRR: KCMRR , “虚断路”原则 + ii ui 对于理想运放 rid 相当于两输入端之间短路 ui ii rid = 对于理想运放 ? u – ? u + 相当于两输入端之间断路 uO ii ? 0 Auo ui ? 0 , rid , “虚短路”原则 ?2? ?1? + uo = ui – u – = u Auo + ui uO + + – – 二、理想运算放大器的特性 “虚断路”原则 ui ii rid = 对于理想运放 相当于两输入端之间 断路 ii ? 0 rid , 2. 理想运放工作在非线性区的分析依据 运放工作在线性工作状态的必要条件： 必须引入深度负反馈。 + ii ui rid uO + 注意: u+ = u– 不一定成立！ 反馈放大电路的三个环节： 基本放大电路 比较环节 反馈电路 输出信号 输入信号 反馈信号 反馈系数 净输入信号 放大倍数 反馈 电路F – 基本放大 电路A + 10.2 反馈基本概念 反馈：将放大器输出信 号的一部分或全部经反 馈网络送回输入端。 净输入信号 若三者同相，则 Xd = Xi – Xf 可见 Xd Xi ，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用（负反馈）。 反馈 电路F – 基本放大 电路A + 直流反馈：反馈只对直流分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。 负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。 交流反馈：反馈只对交流分量起作用，反馈元件只能传递交流信号。 正反馈：反馈增强净输入信号， 使放大倍数提高。 引入交流负反馈的目的：改善放大电路的性能 引入直流 负反馈的目的：稳定静态工作点 1. 反馈的分类 2. 负反馈的类型 1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。 电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。 电