电工与电子技术A第2章课件.ppt

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1、第二章集成运算放大电路及应用第二节集成运算放大电路简介第四节集成运放在信号运算电路中的应用第六节集成运放在信号发生电路中的应用第五节集成运放在信号处理电路中的应用第一节差分放大电路第三节电路中的负反馈第二章集成运算放大电路及应用分立电路:由各种独立元件联接起来的电路。集成电路:把电路的各个元件以及相互之间的联线制造在一块半导体芯片上,组成一个不可分割的整体。特点:它具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、价格便宜等集成电路的发展进程:1960年:小规模集成电路SSI。1966年:中规模集成电路MSI。1969年

2、:大规模集成电路LSI。1975年:超大规模集成电路VLSI。集成电路分类(1)模拟电路处理模拟信号的电路。如集成功率放大器、集成运算放大器等。(2)数字电路处理数字信号的电路。如集成门电路、编码器、译码器、触发器等。第二节集成运算放大电路简介一、集成运算放大电路的组成输入级中间级输出级输入端输出端①输入级采用差分放大电路,KCMR和ri很高。②中间级采用多级共射电路,起电压放大作用。③输出级采用互补对称放大电路和共集放大电路,ro很小,带负载能力很强。④直接耦合的多级放大电路,电压放大倍数很高。二、集成运算

3、放大器的特点特点:高增益、高可靠性、低功耗、低成本、小尺寸Auo高:80dB~140dBrid高:105~1011ro低:几十~几百KCMR高:70dB~130dB1.组件内各元件通过同一工艺制成,各类元件的对称性能好,温度性能一致,适用于差分电路。4.集成电路中的二极管多以由晶体管的发射结代替。3.集成工艺中不适于做电感元件,也不适于做大的电容,所以其内部各放大器之间采用直接耦合,若需电感和大的电容,则采用外接的方法。2.集成工艺制造的电阻范围有限,电路中往往采用恒流源代替大电阻。集成运放的特点与其制

4、造工艺密切相关:三、集成运放的符号、引脚与参数81723456集成运算放大器的图形符号、引脚和外部接线图-++u-u+uOAU同相输入端反相输入端输出端+UCC-UEE87100dB231546u-u+uO主要参数(5)最大输出电压UOPP能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。(4)开环电压放大倍数Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。Auo愈高,所构成的运算电路越稳定,运算精度也越高。愈小愈好(1)输入失调电压UIO(2)输入失调电流IIO(3)输入偏置电流IIB四、运算放大器传输特性线性区:

5、uo=Auo(u+–u–)非线性区:u+>u–时,uO=+UOM≈+UCCu+Xi,即反馈信号起了增加净输入信号的作用(正反

6、馈)。放大电路中几乎采用的都是负反馈,用以改善放大电路的某些性能。1.负反馈与正反馈的判别方法瞬时极性法是判别电路中负反馈与正反馈的基本方法。++uoRFuiR2R1++––++–++对该电路,uf为正,则,使净输入信号减小。所以该电路为负反馈。uf1.负反馈与正反馈的判别方法-+R1RFR2++--uouiuduf+-++-对该电路,uf为负,则,使净输入信号增大。所以该电路为正反馈。二、负反馈的类型1)电压反馈:即反馈信号取自输出电压电流反馈:即反馈信号取自输出电流电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出

7、电阻的作用。电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。2)串联反馈:xf与xi以串联的形式作用于净输入端并联反馈:xf与xi以并联的形式作用于净输入端串联反馈使电路的输入电阻增大,并联反馈使电路的输入电阻减小。3)直流反馈和交流反馈直流反馈:xf是静态直流分量;交流反馈:xf是动态交流分量。直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈元件只能传递直流信号。交流反馈:反馈只对交流分量起作用,反馈元件只能传递交流信号。引入直流负反馈的目的:稳定静态工作点引入交流负反馈的目的:改善放大电路的性能负反馈交流反馈直流反

8、馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型稳定静态工作点三、反馈的判断(1)判断是否存在反馈?哪些是反馈元件?①无反馈:放大电路输出端信号没有引回到输入端②有反馈:放大电路输出端信号部分或全部通过某种电路引回到输入端(2)判断是电压反馈还是电流反馈?(根据电路结构看输出端)①电压反馈:反馈电路直接从输出端引出;②电流反馈:反馈电路从输出端的负载靠“地”端引出。(3)判断是

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