第2章运算放大器电路.ppt

1、集成运放电路的组成及符号 等效电路 接地端 含运算放大器电路分析的方法 END 【例 】 【例 】 【例 】 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 * 2.1 集成运算放大器 2.2 理想运算放大器 2.3 基本线性运放电路 2.4 同相输入和反相输入放大 电路的其他应用 同相放大 反相放大 “求和” “求差” “仪表放大” “积分” “微分” 运算放大器 ——集成 作用: 放大、运算。 （需附加电路来实现） 它既可用作放大器来放大电信号，还能完成比例，加法，积分，微分等数学运算，其名即由此而来。 它在实际中广泛应用于自动控制、精密测量、通信、信号处理等电子技术应用领域 。 、多端 、有源电路元件 集成电路：采用专门的制造工艺，将元器件及连线组成的完整电路制作在一块半导体基片上，并完成特定的功能的电路。 什么是运算放大器？ 2.1 集成运放电路 电流源电路 差分放大电路 共射放大电路 功率级 2.1 集成运放电路 　　集成运算放大器是将电子器件和电路集成在硅片上的放大器。 同相输入端的输入信号与输出信号相位相同； 反相输入端的输入信号与输出信号相位相反。 集成运算放大器的符号 国家标准 常用 通常运算放大器有5个引出端：正电源端，负电源端，同相输入端，反相输入端，输出端,还有公共端通常称为“地” a端 ———反相输入端 b端 ———同相输入端 o端 ———输 出 端 Ri Ri ——— 输入电阻 Ro Ro ——— 输出电阻 A ——— 开环电压放大系数 —— ┻ 2　集成运算放大器的模型 输入电阻，反映了集成运放输入端向输入信号源索取电流的能力，要求它愈大愈好； 输出电阻的大小反映了集成运放在小信号输出时的带负载能力要求它愈小愈好； A 愈大愈好 2　集成运算放大器的模型 2　集成运算放大器的模型 vid = vi+ - vi-：差模输入电压； Auo：集成运放的开环电压放大倍数； Ri：集成运放的输入电阻； Ro：集成运放的输出电阻。 3集成运算放大器的电压传输特性 线性放大区：vo = Auo(ui+ - ui-) = Auovid 限幅区：uo = VCC 或 VEE，vid 可以较大，不再“虚短路”。 反相电压传输特性 Ri→? Ro→0 Avo→? KCMR→0 漂移→0 理 想 化 “虚断” “虚短” “虚短”：Auo→? ? vid→ 0 “虚断”： Ii+= Ii-=0 2.2　理想运算放大器 ? 比例运算电路 y=anxn ? 积分电路 ? 微分电路 ? 减法电路 y=∑anxn－ ∑bnxn ? 加法电路 y=∑anxn 2.3 基本线性运算电路 节点法、回路法 虚断、虚短概念 作用：将信号按比例放大。 类型：同相比例放大和反相比例放大。 方法：引入深度电压负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关，与输入电压和反馈系数有关。 1. 比例运算电路 i1= i2 uo _ + ? + ? R2 R1 RP ui i1 i2 1. 放大倍数 虚短 虚断 结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。 （1）反相比例运算电路 1. 比例运算电路 电压并联负反馈 （1）反相比例运算电路 利用虚短和虚断得 运算放大器输入端无共模信号 运算电路输入电阻较小 输出与输入反相 RP =R1 // Rf 平衡电阻 RN与RP RN、RP：令vi和vo为零，分别 指从N（－）或P（＋）端到地 之间的直流电阻。 1. 比例运算电路 （2）同相比例运算电路 利用虚短和虚断得 运算放大器输入端有共模信号 运算电路输入电阻很大 输出与输入同相 电压跟随器 _ + ? + ? R2 R1 RP ui uo 2. 加法电路(反相) 根据虚短、虚断和N点的KCL得： 若 则有 （加法运算） 输出再接一级反相电路 可得 特点：比例系数调节方便。 2. 加法电路（同相） 根据虚短、虚断和N点的KCL得： （加法运算） 缺点：比例系数调节不方便。 反馈系数 2. 加法电路（同相） 根据虚短、虚断和N点的KCL得： （加法运算） 缺点：比例系数调节不方便。 3. 减法电路 反相加法 （1）利用反相信号求和以实现减法运算 即 反相比例 3. 减法电路 第一级反相比例 第二级反相加法 （1）利用反相信号求和以实现减法运算 即 当