第5章集成运算放大器及其应用ppt课件.ppt

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1、第5章集成运算放大器及其应用集成运算放大器概述放大电路中的反馈基本运算电路电压比较器信号发生器基本运算电路5.1集成运算放大器概述运算放大器是具有很高的开环电压放大倍数的直接耦合的多级放大电路。集成运放将整个电路的各个元件做在一个半导体基片上。集成运放的封装外形如右图所示。使用时，要根据所用集成电路型号的管脚图来连接。优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。LM3245.1.1集成运算放大器的组成差动放大输入级u-u+中间放大级互补输出级恒流偏置电路差动输入级有两个输入u+、u-，当信号从u-输入，输出uo与u-极性相反，称u-反相输入端；当信号从u

2、+输入，输出uo与u+极性相同，称u+同相输入端。增益级一般高增益共射电路低阻功率输出级，提高负载能力。提供稳定合适的偏流一般由恒流源组成uo其输入电阻高、能减小零点漂移和抑制干扰信号。与uo反相与uo同相集成运放的基本结构输入级中间级输出级-UEE+UCCu+uou-反相输入端同相输入端T3T4T5T1T2ISAuo开环差模电压放大倍数u+u-输出端反相输入端同相输入端信号传输方向uiuo集成运算放大器的符号5.1.2集成运算放大器主要参数1、最大输出电压UOPP集成运放工作在线性区的最大不失真输出电压。一般略小于电源电压。2、开环电压放大倍数Au0在没有外

3、接反馈电路时所测出的差模电压放大倍数。3、差模输入电阻rid差模信号作用时集成运放的输入电阻。一般在1M以上。4、开环输出电阻ro集成运放没有引入负反馈情况下的输出电阻。一般是几百欧姆。5.1.3集成运算放大器电压传输特性uo_++Au0uiAu0越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。Uom–UomUim–Uimuiuo0线性区饱和区饱和区传输特性是表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线。即uo=f(ui)线性区：uo=Au0ui非线性区(饱和区)：当ui>Uim时，uo=Uom当ui<-Uim时，uo=-Uom5.1.4理想运算放

4、大器1.运算放大器理想化模型rid高：几十k几百k实际运放：KCMRR很大ro小：几十~几百Au0很大：104以上~107理想运放：ridKCMRRro0Au0-++u-u+uoAu0由于运放的开环电压放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其为理想运放。_++u+u-uo2.理想运算放大器的特性理想运放Au0Uom–Uomuiuo0饱和区饱和区(1)理想运放工作在线性区特点必须引入深度负反馈uo相当于两输入端之间短路，但实际上没有短路。(1)“虚短”原则ui-++两个输入端的电位基本相等(2)“虚断”原

5、则riduo+iiui-+i+i-集成运放的输入电流可忽略不计相当于两输入端之间断路，但实际上并没有断路。（2）理想运放工作在饱和区特点uiuo0特点：（1）当u+>u-,uo=+Uom,u+

6、—负反馈若引回的信号增强了输入信号,使净输入量增大—正反馈（2）直流反馈和交流反馈直流通路中存在的反馈—直流反馈交流通路中存在的反馈—交流反馈（3）串联反馈和并联反馈反馈信号与输入信号串联，以电压方式相叠加—串联反馈反馈信号与输入信号并联，以电流方式相叠加—并联负反馈反馈信号取自输出电压，与输出电压成比例—电压反馈反馈信号取自输出电流，与输出电流成比例—电流反馈（4）电压反馈和电流反馈5.2.2反馈的判断1.有无反馈判断—找联系找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。_++_++无反馈无反馈_++_++有反馈将输出电压全部反馈回去

7、2.反馈极性的判断—※瞬时极性法：“看反馈的结果”:即净输入量是被增大还是被减小。在放大电路的输入端，假设一个输入信号的电压瞬时极性，可用“+”或“-”；2.按信号传输方向经基本放大器反馈网络，判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性；3.如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。-++-++-++净输入电流减小，负反馈净输入电压增大，正反馈判断电路中是否引入了反馈、直流还是交流、正反馈还是负反馈?净输入电压减小，负反馈例1.3.串联、并联反馈的判断—看输入端4.电压、电流反馈的判断—看输出端（短路法）假设u0=0，

8、看反馈是否还存在，若此时反馈不存在了，