第11章运算放大器ppt课件.ppt

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1、第11章、运算放大器11.1运算放大器的简单介绍11.1.1运算放大器的组成11.1.2主要参数11.1.3理想运算放大器机器分析依据11.3运算放大器在信号运算方面的应用11.3.1比例运算11.3.2加法运算11.3.3减法运算11.3.4积分运算11.3.5微分运算11.2放大电路中的负反馈11.2.1反馈的基本概念11.2.2负反馈与正反馈的判断11.2.3负反馈的类型11.2.4负反馈对放大电路工作性能的影响11.2.5分立元件放大电路中的负反馈第11章、运算放大器（1）11.1运算放大器的简单介绍11.1.1运算放大器的组成11.1.2主要

2、参数11.1.3理想运算放大器机器分析依据11.3运算放大器在信号运算方面的应用11.3.1比例运算11.3.2加法运算11.3.3减法运算11.1.1运算放大器的组成11.1运算放大器的简单介绍2、集成电路的特点1.元器件参数的一致性和对称性好；2.二极管多用三极管的发射结代替；3.电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替，电位器需外接；4.电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感和变压器均需外接。1、概述集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。3、集成运放的结构和符号a.集成运放的内部电路结构框图输入级偏置电路输出级中间级

3、输入级—差动放大器输出级—射极输出器或互补对称功率放大器中间级—电压放大器偏置电路—由镜像恒流源等电路组成输入级偏置电路中间级输出级输出b.集成运放741的电路原理图+VCCuO+–反相输入-VEE同相输入T12T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T13T14T16T18T17T20T15T19R1R2R3R4R5R7R8R9R10R11R12Cuiuou+u–c.集成运算放大器的符号输出端反相输入端同相输入端A信号传输方向理想运放开环电压放大倍数实际运放开环电压放大倍数11.1.2主要参数1.最大输出电压UOPP能使输出

4、和输入保持不失真关系的最大输出电压。2.开环差模电压增益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。6.共模输入电压范围UICM运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。愈小愈好3.输入失调电压UIO4.输入失调电流IIO5.输入偏置电流IIB1.运算放大器的电压传输特性uo=f(ui),其中ui=u+–u–11.1.3理想运算放大器及其分析依据uiuo++–UOM–UOM理想运放uOui0UOM–UOMUim–Uim实际运放uiuO0“虚断路”原则+ii

5、ui对于理想运放rid相当于两输入端之间短路uiiirid=对于理想运放u–u+相当于两输入端之间断路uOii0Auoui0,rid,“虚短路”原则212.理想运放工作在线性区的分析依据+uo=ui–u–=uAuo+uiuO++––在右图所示电路中，因为存在负反馈信号,同相输入端不是“虚地”！ＦＲＲ２１uiuoＲ3“虚地”的概念由“虚断路”原则ii=0,有u+=0u+u–=0结论：反相输入端为“虚地”。当同相输入端接地时，ＲＦＲＲ１２uiuo由“虚短路”原则注意“虚断路”原则uiiirid=对于理想运放相当于两输入端之间断路ii

6、0rid,3.理想运放工作在非线性区的分析依据+iiuiriduO+注意:u+=u–不一定成立！运放工作在线性工作状态的必要条件：必须引入深度负反馈。4、反馈的基本概念正反馈xd=xi+xf负反馈xd=xi–xfA=xo/xdF=xf/xoAf=—=——–xoxiA1+AFAFxoxixdxf闭环放大倍数xi—总输入信号xd—净输入信号xf—反馈信号开环放大倍数反馈系数xo—输出信号反馈：将放大器输出信号的一部分或全部经反馈网络送回输入端。uiuoi1ifidRFR1R211.3运算放大器在信号运算方面的应用11.3.1比例运算电路虚断路id0虚地

7、uii1=—–R1uif=–—oRFi1ifRF引入深度负反馈uo=uiRFR1故有：1.反相比例运算电路uiuoi1ifRFR1R2虚地：ui1=—iR1例:反相比例运算电路R3R4设:RF>>R4,求Auf解：R4R3R4+uo=–RF1代入if=i1由RF>>R4,有：Auf==–R1RF(1+)R4R3uiuouo'uo=R4R3R4+uo得'uoif=–RF'RFRR12uiuouo=1+u+RFR1uf=1+uiRFR12.同相比例运算电路虚断路id0虚短路uiu=+uou=——–fR1R1RF+u-u=+故有：uiuo同

8、相跟随器uo=uiRFR若接入电阻R、RF，运算关系不变3.差动比例运算电路uoRFR1R2R