第三章集成运算放大器与其应用.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 集成运算放大器简介 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 反馈类型及其判别 负反馈对放大器性能的影响 一、反馈的基本概念 三、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 有源滤波器 采样保持电路 电压比较器 三、电压比较器 第七节 集成运放在信号产生方面的应用 正弦信号发生器 非正弦信号发生器 一、正弦信号发生器 ?????扩展通频带 |A| f BO BF 电路加入负反馈，通频带由BO加宽到BF 。 ??? 减小非线性失真 电路加入负反馈，使净输入信号减小，iC减小，改善了非线性失真。 返回 、|Af| O ?????串联负反馈增加输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。 电压反馈能稳定输出电压，减小输出电阻；电流反馈能稳定输出电流，增加输出电阻。 ?????抑制干扰和噪声 放大电路 反馈电路 加入负反馈的电路，以降低放大 倍数为代价，换来了放大器诸多 方面性能的改善。 返回 返 回 运放的非线性应用 非线性应用电路具有两种类型， 一类是运放本身工作在非线性状态，如开环或正反馈状态。 另一类是运放本身工作在线性状态，由外部电路中引入了非线性元件，使输出与输入不再是线性关系。 返回 返回 滤波电路的种类: 按电路功能: 低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器 按所用元件: 无源滤波器和有源滤波器 按阶数: 一阶、二阶、… 、高阶 一、有源滤波器 所谓滤波器，它能使一定频率范围内的信号顺利通过，而在此频率范围以外的信号衰减很大，不易通过。 返回 R R1 RF C + - + 一阶有源低通滤波器 返回 返回 称ω0为截止角频率 |Auf| ω |Auf0| 0.707|Auf0| ω0 幅频特性曲线 O 返回 二阶有源低通滤波器 R R1 RF C + - + C R 阶数越高，幅频特性曲线越接近理想滤波器 |Auf| ω |Auf0| 理想低通 一阶低通 二阶低通 O 返回 二、采样保持电路 R C + - + S 控制信号 控制信号 ui/uo t 采样 采样 采样 保持 保持 保持 采样保持电路能快速而准确地跟随输入信号的变化进行间隔采样。 O O 过零比较器 比较器是一种用来比较输入信号ui和参考电压UR的电路。 ? ∞ － ＋ ＋ ui R RP uo uo ui +UOM －UOM u+ ≠ u－时， 即ui ≠0 ，uo＝±UOM ui 0 正饱和 uo＝+ UOM ui 0 负饱和 uo＝－ UOM uo ui +UOM －UOM 返回 O 若ui为正弦波 ui t uo t －UOM +UOM uo为方波 关于UOM — 饱和电压 UOM → UCC 返回 O O 任意电平比较器 限幅措施 ? ∞ － ＋ ＋ ui R RP uo UZ ui 0 正饱和 uo＝+ (UZ+UD) ui 0 负饱和 uo＝－ (UZ+UD) uo ui +UZ －UZ ui UR 正饱和 uo＝+ UZ ui UR 负饱和 uo＝－ UZ uo ui +UZ －UZ UR ? ∞ － ＋ ＋ ui R1 R2 uo UZ UR 返回 O O 常用集成比较器 LM311电压比较器 1 2 3 4 8 7 6 5 +－ + V+ GND V－ 返回 比较器的特点及分析方法 比较器中运放处于开环或正反馈状态，输入与输出之间成非线性关系，因此