CH_集成运算放大电路.ppt

目 录 基 本 要 求 了解集成运算放大器的基本组成及其主要参数的意义； 理解运算放大器的电压传输特性； 掌握理想运放的基本分析方法； 理解用运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理； 理解电压比较器的工作原理和应用； 理解负反馈对放大电路性能的影响，了解几种常见类型的负反馈。 分 类 电 路 分立电路：各个单个元件联接起来 集成电路：材料、元件和电路的统一 集成电路： 集 成 度：SSI、MSI、LSI、 VLSI 导电类型：双极型、单极型、兼容型 信号类型：数字、模拟、混合 功能：数字集成电路、模拟集成电路 模拟集成电路： 集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源、集成数模转换电路 集成电路中元器件的特点 单个的精度不是很高，但由于是在同一硅片上、用相同工艺生产出来的，性能比较一致； 元器件相互离得很近，温度特性较一致； 电阻一般在几十欧至几十千欧、太高或太低都不易制造； 电感难于制造，电容一般不超过200pF,大电容不易制造。 16.1 集成运算放大器简介 集成运放的基本结构 2. 集成电路的封装 C14578外引线排列图 F007（5G24）外引线图 3. 运放的特点和符号 4. 运放的传输特性 5. 理想运放的分析方法 5. 理想运放的分析方法 饱和区 例16.1.1 例16.1.1 6. 运算放大器的主要参数： ①最大输出电压UOPP—能使输出电压与输入电压保持不失真关系的最大输出电压。 ②开环电压放大倍数Auo—没有外接反馈时所测出的差模电压放大倍数。 ③输入失调电压UIO—为使输出等于零而在输入端加的微小补偿电压（调零工作已由调零电位器来完成，如前所述）。 ④最大共模输入电压UICM —运放对共模信号具有抑制的性能，但这个性能是在规定的共模电压范围内才具备。如超出这个电压，运放的共模抑制能力就大为下降，甚至造成器件损坏。 6. 运算放大器的主要参数： ⑤输入失调电流IIO—当输入信号为零时，两个输入端的静态基极电流之差。其值愈小愈好。一般在零点零几微安级。 理想运放 特点： ri ? ? ro ? 0 KCMRR ? ? Ao ? ? 两个工作区 线性区： 虚短 u+≈u- 虚断 i+≈i-=0 饱和区： u+u-,uo=+Uo(sat) u+u-,uo=- Uo(sat) 16.2 运放在信号运算方面的应用 1. 比例运算 虚 地 (2)同相输入 2. 加法运算 (2) 同相加法器 3. 减法运算 例16.2.6 (P103 ) 例16.2.6 4. 积分运算 4. 积分运算 应用举例 思考题： 例16.2.7(P104) 5. 微分电路 5. 微分电路 运放在信号运算方面的应用 比例运算 反相输入 同相输入 加法运算 反相加法器 同相加法器 减法运算 积分运算 微分运算 e.g.1 e.g.2 e.g.3 homework Page119/122 16.2.3/8 16.2.5/10 16.2.9/13 16.2.17/19 16.2.18/20(5)(7) 16.3 运放在信号处理方面的应用 有源滤波器 采样保持器 电压比较器 1. 有源滤波器 （1）有源低通滤波器 幅频特性 （2） 有源高通滤波器 幅频特性 BPF的一般构成方法 3. 电压比较器 应用举例 过零比较器 当UR=0时,输入电压和零电平比较, 称为过零比较器。 双向限幅 在输出端加一个双向稳压管DZ，作双向限幅用。 滞回比较器 滞回比较器的传输特性 16.4 运算放大器在波形产生方面的应用 矩形发生器的波形 2. 三角波发生器 三角波发生器的波形 16.5 使用运算放大器应注意的几个问题 16.6 运算放大器中的负反馈 二、负反馈的类型 并联电压负反馈 串联电压负反馈 并联电流负反馈 串联电流负反馈 1. 并联电压负反馈 2.串联电压负反馈 3.串联电流负反馈 4. 并联电流负反馈 判断负反馈类型的规律 三、 负反馈对放大电路的影响 2. 提高放大倍数的稳定性 3. 改善波形失真 4. 对放大电路输入电阻的影响 5. 对放大电路输出电阻的影响 本 章 重 点 理想运放的特点； 掌握理想运放的基本分析方法； 比例、加减、微分和积分运算电路； 了解几种常见类型的负反馈。 homework Page119/122 16.2.3/8 16.2.5/10 16.2.9/13 16.2.17/19 16.2.18/20(5)(7) 16.5 运算放大器在测量方面的应用 1. 降低放大倍数 Ao : 开环放大倍数 Af : 闭环放大倍数 其中, 称为深度负反馈。 反馈深度 引入负反馈使电路的稳定性提高。 在深度负反馈的情况下，放大倍