模拟电子线路.pptx

《模拟电子线路.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、模拟电子线路南通职业大学电子工程系:杨碧石AnalogCircuits第六章．模拟信号运算电路这里将讨论的基本运算有：比例、加、减、积分和微分等运算。一般是由集成运放外加反馈网络所构成的运算电路来实现。在分析这些电路时，要注意输入方式，判别反馈类型，并利用虚短、虚断的概念，得出近似的结果，然后联系实际，作些补充说明。比例运算电路有同相输入和反相输入两种，分别属于电压串联负反馈和电压并联负反馈电路，其比例系数即为反馈放大电路的增益。6.1比例运算电路输出电压与输入电压之间存在比例关系，即电路可实现比例运算。比例运算有三种：反相输入、同相输入、差分输入比例电路。u0=kuik称为比例系数，这个

2、比例系数可以是正值，也可以是负值，决定于输入电压的接法。一.反相比例运算电路1.电路组成一个运放和三个电阻R2=R1

3、

4、RF平衡电阻集成运放的同相输入端和反向输入端，实际上是运放内部输入级差动放大中两个三极管的基极，为了使差动放大电路的参数保持平衡对称，应使两个差分对管基极对地的电阻，以免静态基流流过这两个基极电阻时，在输入端产生一个附加的偏差电压，∴R2=R1

5、

6、RFR2称平衡电阻。（静态时，使输入级偏流平衡，并让输入级的偏置电流在运放两个输入端的外接电阻上产生相等的压降）以便消除放大器的偏置电流及其飘移影响。用反馈理论来分析反相比例电路。应为并联负反馈。反馈电路从输出端引入到反相输入端

7、。uI为正，则u0为负，所以反向输入端的电位高于输出端的电位。故电流的方向如图所示，差值电流i-=iI-iF。iF削弱了净输入电流,故为负反馈。反馈电流IF取自输出电压，并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号在输入端是以电流的形式出现的，故为并联反馈。∴电路为电压并联负反馈。2.主要功能（1）电压放大倍数.利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的结论“虚断”：i+=0,i-=0,∴iI=iF同相u+=0.由“虚短”u-=u+=0.反相比例电路中，反相输入端和同相输入端两点的电压不仅相等，而且都等于零。如图将该两点接地一样，这种现象称为“虚地”。“虚地”是反相输入比例运算电路的一个重要特

8、性。结论：a.输出电压与输入电压的幅值成正比，实现了比例运算。由于输入电压加在运放的反相输入端，故u0和uI的极性相反。b.

9、Auf

10、决定于电路中外接的反馈电阻RF与输入电阻R1之比，而与运放本身的参数无关。（这由深度负反馈放大电路的特点决定的）只要选用比较稳定的精密电阻，即可实现比较准确的比例运算。c.

11、Auf

12、>1

13、Auf

14、<1当RF=R1时，Auf=-1称单位增益倒相器。*（2）输入电阻由于集成运放的反相输入端“虚地”。∴反相比例电路的输入电阻等于R1，则Rif=R1可见，反相比例电路的输入电阻不高。（原因：接入了电压并联负反馈）*（3）共模输入电压由于“虚地”的特点，反相比例电路中

15、集成运放的同相输入端和反相输入端电压均基本上等于零。也就是说，集成运放承受的共模输入电压很低。因此反相比例电路选择运放时对KCMR、UICM不必提出很高的要求。二．同相输入比例电路反馈电路：输出端到反相输入端经R1到地，uI为正，u0为正。此时０

16、0与uI(同相)极性相同。b.Auf由R1.RF决定。与运放参数无关。

17、Auf

18、≥1c.当R1=∞或RF=0.Auf=1这时电路称为电压跟随器。（2）输入电阻同相比例电路中接入了一个电压串联负反馈，因此能够提高输入电阻：Rif=(1+AodF)RidAod、Rid为运放的开环差模电压坛益和差模输入电阻、F为反馈系数。（3）共模输入电压同相：u-=u+=uI∴运放承受的共模输入电压可能比较高，这一点在选用运放芯片时要加以注意。应选UICM。KCMR较高的运放。三、差动输入比例电路（减法电路）2.主要性能：（1）电压放大倍数结论:输出电压与差模输入电压(uI-uI,)的幅值成正比,∴能够实现比

19、例运算.而Auf只决定于外接电阻RF与R1的比值,而与集成运放本身的参数无关。（2）输入电阻RifRif=2R1说明差动输入比例电路的输入电阻不高。（3）共模输入电压不存在虚地，承受较高的共模输入电压。选择运放时加考虑。对电阻元件参数的对称性要求比较高，如参数不匹配，则将产生共模输出电压，从而使电路的共模抑制比降低。三种比例运算电路比较（见书329页）四、比例电路应用实例1.数据放大器：是一种高增益，高输入电阻和高共模抑