电工学少学时十.ppt

第十章：集成运算放大器;第 10 章 集成运算放大器;10.1 集成电路; 集成电路分类 (1) 模拟电路 处理模拟信号的电路。 如集成功率放大器、集成运算放大器等。 (2) 数字电路 处理数字信号的电路。 如集成门电路、编码器、译码器、触发器等。 ;特点： ①输入级采用差分放大电路，KCMR 和 ri 很高。 ②中间级采用多级共射电路，起电压放大作用。 ③输出级采用互补对称放大电路或共集放大电路， ro 很小，带负载能力很强。 ④直接耦合的多级放大电路，电压放大倍数很高。 ⑤ 体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。;CF741 ;运放举例：CF741;二、电压传输特性 uo= f (ui);净输入 信号 xD;一、反馈的分类 1. 正反馈和负反馈 正反馈: xF 与 xI 作用相同, 使 xD 增加； 负反馈: xF 与 xI 作用相反, 使 xD 减小。;放大器;*二、反馈的判断 1. 正反馈和负反馈;uO ;3. ???联反馈和并联反馈 ;运算放大器电路反馈类型的判别方法：;负反馈;1、串联电压负反馈;三、负反馈对放大电路性能的改善; Xo/ XD 1＋XF/ XD ; xF ;2.提高放大倍数的稳定性;例：|A|=300，|F|=0.01。;3. 改善波形失真;4.展宽通频带;5. 对输入电阻的影响;无负反馈时：; 电压负反馈具有稳定输出电压的作用， 即有恒压输出特性，故输出电阻降低。;分析与思考解答;10.4 理想运算放大器;二、理想运放的特性;2. 工作在线性区时的特点 ;10.5 基本运算电路;一、比例运算; ⑤ 电压并联负反馈，输入、输出电阻低。;例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k? ，RF = 50 k? 。 求：1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为 多少？;2. 同相比例运算;⑤ 电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低。; 当 R1= ? 且 RF = 0 时，;二、加法运算电路;2. 同相加法运算电路;例1：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。;三、减法运算电路;分析方法2：利用叠加原理 减法运算电路可看作是反相比例运算电路与同相比例运算电路的叠加。;例1：图示是集成电路的串级应用，试求输出电压;解：;例题2. R1=10k? , R2=20k? , ui 1=-1V， ui 2=1V 。求:uo ;四、积分运算电路;若输入信号电压为恒定直流量，即 ui= Ui 时，则;在分析积分电路注意的问题：;1、输入电压ui是一周期性正负交变的矩形波电压。试画出输出电压uo的波形。;1、输入电压ui是一周期性正负交变的矩形波电压。试画出输出电压uo的波形。;uo;五、微分运算电路;1、输入电压ui是一周期性正负交变的矩形波电压。试画出输出电压uo的波形。;电压比较器的功能： 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的 大小和极性。;理想运放工作在饱和区的特点： ;电压传输特性;ui;ui UR，uo=+ UOM ui UR，uo= –UOM;UR;2、过零电压比较器;2、过零电压比较器;练习与思考; [例 10.6.1] 如图所示是利用运放组成的过温保护电路，R3 是负温度系数的热敏电阻，温度升高时，阻值变小，KA 是继电器，要求该电路在温度超过上限值时，继电器动作，自动切断加热电源。试分析该电路的工作原理。;当温度超过上限值时， R3 的阻值下降； 根据公式 (1) 可知 uI 增加， 当 uI UR 时， ;1;2. 自激振荡的条件;2. 自激振荡的条件;3. 起振及稳幅振荡的过程;4. 正弦波振荡电路的组成;自激振荡总结; 正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。;三、RC振荡电路;2. RC串并联选频网络的选频特性;3. 工作原理;(2) 稳定振荡;振荡频率的调整;（4）起振及稳定振荡的条件;带稳幅环节的电路(1);带稳幅环节的电路(1);带稳幅环节的电路(2);带稳幅环节的电路（2）;正弦波振荡电路的分析步骤;作业