[信息与通信]第二章运算放大器.ppt

第二章 运算放大器 正确理解集成运放的组成结构及各组成部分的作用； 掌握运放的电路模型以及理想运放的特点； 熟练掌握“虚短”、“虚断”“虚地”概念； 熟练掌握各类基本线性放大电路和运算电路。 2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用 2.3.2 反相放大电路 （2）输入电阻Ri （3）输出电阻Ro 几项技术指标的近似计算 例2.3.2 T形网络代替R2构成前置放大电路： 由虚地、虚断列n和M点方程： 联立方程求解： 例2.3.2 将参数代入Av的表达式： 故此时R4可用50KΩ电位器代替，设置阻值为35.2KΩ，使得Av=-100，即可通过调节R4的取值来改变电压增益的大小； 例2.3.2 用T形网络代替反馈电阻作用：可用低阻值电阻网络得到高增益的放大电路。 习题2.4.2 求电压增益 的表达式 反相放大电路--小结 ① Av为负值，即 vo与 vi 极性相反。 ② Av 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本身参数无关。 ③ | Avf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 ④ 因v–= v+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。 ⑤ 信号从反相端输入，负反馈引到反相输入端，同相端接地 2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路 2.4.1 求差电路 根据虚短、虚断得： 功能：实现vi1和vi2相减的 电路，又名差分放大电路。 结构特点：同相输入和反 向输入同时存在。 2.4.1 求差电路 当 则 若继续有 则 从放大器角度看 增益为 注意：所实现的减法是vi1和vi2，而不是vP和vN （当做公式使用） 输入电阻Ri R1=R2 输出电阻Ro 同理想运放的输出电阻 2.4.1 求差电路 即输出电阻 Ro接近于0 补充知识：利用反相放大实现减法运算 即 当 时 得 （减法运算） v v f2 o R i2 2 R R 2 + － v v f1 o1 R i1 1 R + － A1 A2 2.4.1 求差电路 例2.4.1 高输入电阻差分电路如图，求输出电压表达式。 由公式： 当R1=R21时 与单级差放电路相比，由于第一级是同相输入放大电路，输入电阻为无穷大 五.仪用放大器 R1 R2 R2 + vi - + - - + R3 R3 - + R4 R4 vo 结构特点 由2个前置同相放大器，和 一个后置差分放大电路组成。 输入端接入前置放大，所以 输入电阻无穷大，输入电流为 零 通常固定R2，R3，R4为给定值，变化R1来改变电压增益 五.仪用放大器 vo~ vi的关系? 电压增益Av =? R1 R2 R2 + vi - + - - + R3 R3 - + R4 R4 vo 因为虚短、虚断, 所以R1上的电压等于vi , 且: i1=i2=i3= vo1 vo2 i3 i1 i2 § 2.4.3 求和电路 由虚断： 由虚地： 接一级反向即可 基本结构为反向 输入放大器，且为负反馈。 也称反相求和运算 结构特点 （该电路也称为加法电路） 例题 某歌唱小组有一个领唱和两个伴唱，各自的歌声分别输入三个话筒，各话筒的内阻RS=500Ω，接入如图求和电路。（1）求总的输出电压vo的表达式；（2）当各话筒产生的电信号为vs=vs1=vs2=vs3=10mV时，vo=2V，伴唱支路增益Av1= Av2，领唱支路增益Av3= 2Av1，求各支路增益；（3）选择电阻R1、R2、R3和R4的阻值（要求阻值小于100kΩ）。 解：根据反向放大器， 虚短、虚断以及虚地的概念 有： （1）求总的输出电压vo的表达式； 即 所以 * 第二章 运算放大器 2.1　集成电路运算放大器 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 § 2.1 集成电路运算放大器 1. 运放的内部组成单元： P N 输入级 中间级 输出级 O 以正、负电源的中间接点作为参考点位点 偏置电路 电压放大 差分放大 功率放大 同相输入端 反相输入端 2、图形符号 vn vp vo - vd + - + - vd + vn vp vo - A + + ▽ 注意： 在电路符号图中一般除画出输入输出端外，其余的省去。 vn(v-) ：反相输入端的输入电位 vp(v+) ：同相输入端的输入电位 vo：输出端的输出电位 ⊥ ：输入输出公共端(接地端) 上述