西工大电工电子第6章 集成运算放大器.ppt

6.4.3 RC正弦振荡电路 自激振荡：电路中无外加输入电压，而在输出端有一 定频率和幅度的信号输出。 基本放大 电路Ao 反馈电路 F FAo=1 自激振荡的条件 基本放大 电路Ao 反馈电路 F 振荡电路自激振荡的条件： 1. ud和uf要同相，也就是必须是正反馈 2. 要有足够的反馈量，使得|FAo|=1，即反馈电 压要等于所需的输入电压 一般情况下，振荡电路起振时，必须使|FAo|1 用RC 电路构成选频网络的振荡电路即所谓的 RC振荡电路。 R1 C1 R2 C2 选频电路 时，相移为0。 R1 C1 R2 C2 如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则： 传递函数： 相频特性： 幅频特性： fo f +90? –90? f 用运放组成的RC振荡器 所以，要满足相位条件，只有在 fo 处 因为： uo _ + ? + ? R2 R C R C R1 能自行启动的电路（1） uo t Rt A 半导体 热敏电阻 起振时，RT略大于2R1，使|AF|1，以便起振； _ + ? + ? RT R C R C R1 t ? uo 起振后，uo逐渐增大则RT逐渐减小，使得输出uo为某值时，|AF|=1，从而稳幅。 能自行启动的电路（2） R22为一小电阻，使(R21+R22)略大于2R1，|AF|1，以便起振 _ + ? + ? R21 R C C R1 R22 D1 D2 随着uo的增加，R22逐渐被短接，A自动下降到使|AF|=1，使得输出uo稳定在某值 输出频率的调整： 通过调整R或C来调整频率 _ + ? + ? RF uo R C C R K K R1 R1 R2 R2 R3 R3 C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率 K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率 简易电子琴的振荡电路电路 _ + ? + ? RF1 uo R1 C C R D1 D1 RF2 R28 R27 R26 R25 R24 R23 R22 R21 6.5 运算放大器使用时应注意问题 6.5.1 选件和调零 选件：根据具体要求选择合适的集成运算放大器。 无特殊要求时，可选用通用系列 调零：运放内部参数不完全对称，使得输入零时， 有输出。为补偿失调的影响，需要进行调零 （1）适当加大原调零电阻器阻值，增大调零范围 （2）辅助调零。增加辅助调零电路 6.5.2 消振和保护 消振：由于内部极间电容和其他寄生参数影响，容 易引起自激振荡。可采用外接RC电路或消 振电容 保护： （1）电源保护； （2）输入端保护； （3）输出端保护；（4）扩大输出电流 反馈类型判断方法 1. 正、负反馈的判断可采用“瞬时极性法” 2. 从输出端直接取回的反馈为电压反馈； 从输出负载串联的电阻上取回的反馈为电流反馈 3. 反馈信号和输入信号分别接在运算放大器的两个 输入端上，则为串联反馈；若接在同一个输入端 上，则为并联反馈 动画：四种反馈方式 6.2.4 负反馈对放大电路性能的影响 基本放大 电路Ao 反馈回电路 F ? + – 反馈电路的基本方程 一、对放大倍数的影响 Ao 开环放大倍数 AF 闭环放大倍数 反馈深度 定义： 同相，所以 则有： 负反馈使放大倍数下降 引入负反馈使电路的稳定性提高 （2） 中， （1） （3）若 称为深度负反馈，此时 深度负反馈时，放大倍数只与反馈网络有关 二、改善波形的失真 Ao ui uo 加反馈前 加反馈后 uf ui ud Ao F + – ? 改善 uo uo 动画：改善波形失真 三、对输入、输出电阻的影响 1. 串联负反馈使电路的输入电阻增加 2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小 理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加 理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小 3. 电压负反馈使电路的输出电阻减小 理解：电压负反馈目的是阻止?uo的变化，稳定输出电压 放大电路空载时可等效右图框中为电压源： 输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然 ro es uo RL 理解：电流负反馈目的是阻止?io的变化，稳定输出电流 放大电路空载时可等效为右图框中电流源： 输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然 4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加 ro is io RL 四、对通频带的影响 引入负反馈使电路的通频带宽度增加： f A Bo ?Ao? ?AF? BF 虚拟短路 虚拟断路 放大倍数与负载无关， 可以分开分析。 u+ uo _ + ? + ? u– Ii 信号