模拟电子技术第2章 集成运算放大器及线性应用.ppt

2.电流-电压变换器 求解: 例2： ⑶积分电路波形图例题: 1. 积分电路 式中，负号表示vO与vI在相位上是相反的。 根据“虚短”，得 根据“虚断”，得 因此 电容器被充电，其充电电流为i2 设电容器C的初始电压为零，则 （积分运算） 2.4.4 积分电路和微分电路 ⑴电路分析 C为反馈元件，在冲放电过程中，引入的是电压并联负反馈 当vI为阶跃电压时，有 vO与 t 成线性关系 ⑵积分电路输入阶跃电压 t的大小受Vom值限制 Vom的大小受VCC的值限制 画出积分电路在以下几种阶跃输入下的的输出波形。 (a) 输入负阶跃信号 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 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图 2.1 集成电路运算放大器 2.1 集成电路运算放大器 1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 图2.1.2 运算放大器的代表符号 （a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号 图2.1.3 运算放大器的电路模型 通常： 开环电压增益 Avo的≥105 （很高） 输入电阻 ri ≥ 106Ω （很大） 输出电阻 ro ≤100Ω （很小） vO＝Avo(vP－vN) （ V－＜ vO ＜V＋ ） 注意输入输出的相位关系 2. 运算放大器的电路模型 2. 运算放大器的电路模型 当Avo(vP－vN) ≥V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) ≤ V-时 vO＝ V- 电压传输特性 vO＝ f (vP－vN) 线性范围内 vO＝Avo(vP－vN) Avo——斜率 ☆ 2.2 理想运算放大器 1、理想运算放大器的概念 在分析由实际运算放大器组成的电路时，为了简化分析，往往采用理想运算放大器来代替。所谓理想运放，即把实际运算放大器的参数理想化。 理想运放有如下参数： rid≈∞ ro≈0 IB1＝IB2＝0 Avo→∞ VOS、IOS及温漂为零 若vP＜vN, 则 vO= –Vom=V－ 若vP＞vN,则 vO= +Vom=V＋ 2、运放工作在非线性区,即运放开环 3、运放工作在线性区,即运放闭环（引入负反馈） ip＝-in ＝ (vp－vn) / rid ≈0，这种现象称为虚断。 vp≈vN，或vid＝vp－vN≈0。这种现象称为虚短。 由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断两个重要概念，是分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。 2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路 2.3 基本线性运放电路 1. 基本电路 2.3.1 同相放大电路 图2.3.1 同相放大电路 这是电压 串联负反馈 （1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有 vp≈vN， ip＝-iN＝0 所以 （可作为公式直接使用） 2. 几项技术指标的近似计算 2.3.1 同相放大电路 2. 几项技术指标的近似计算 （2）输入电阻Ri 输入电阻定义 根据虚短和虚断有 vi＝vp，ii ＝ ip≈0 所以 （3）输出电阻Ro ： 串联负反馈提高输入电阻 电压负反馈减小输入电阻 根据虚短和虚断有 vo＝vn≈ vp＝ vi （可作为公式直接使用） 3. 电压跟随器 无电压跟随器时 负载上得到的电压 有电压跟随器时 负载上得到的电压 ip≈0，vp＝vs 根据虚短和虚断有 vo＝vn≈ vp＝ vs 电压跟随器的作用 电压跟随器可起到变换 输入输出电阻的作用。 （b）由虚短引出虚地vn≈0 1. 基本电路 图2.3.5 反相放大电路 （a）电路图 2.3.2 反相放大电路 这是电压并联负反馈 （1）电压增益Av 根据虚短（地）和虚断的概念有： 所以 i1＝i2 即 （可作为公式直接使用） 2. 几项技术指标的近似计算 vn≈ vp＝ 0 ， ii＝0 2. 几项技术指标的近似计算 （2）输入电阻Ri （3）输出电阻Ro Ro→0 2.3.2 反相放大电路 直流毫伏表电路如图，当R2 R3时，试证明 ： VS＝( R3R1/R2 ) IM 解: 根据虚断有 II =0 所以 I2 = IS = VS / R1 又