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1、线性集成运算放大器和运算电路第1页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路1212 多级放大电路的计算（1）电压放大倍数（2）输入电阻：第一级的输入电阻Ri1;（3）输出电阻：为输出级的输出电阻Ron;计算时，应注意各级间的相互影响，后一级的输入电阻为前级的负载，前级的输出电阻为后级的信号源内阻。第2页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路1213 多级放大器的频率响应 放大器级数增加后，放大倍数增加了，但通频带变窄了。有n级的下限频率为fL1,fL2,fLn;上限频率为fH1,fH2,fHn;则总的上、下限频率为第3页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器
2、和运算电路122 集成运算放大器基本内容和知识点 1221 集成电路的主要特点 相邻元件特性一致性好，用有源器件代替无源元件，二极管由三极管代替，但只能制作小电容；1222 集成运算放大器的典型结构 运放是一种高增益，DC耦合，多级放大电路。有四部分组成：输入级、中间级、输出级、偏置电路组成。第4页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路输入级中间级输出级偏置电路输入输出输入级：输入电阻高，失调和零漂小通常为差分放大电路；中间级:电压放大倍数大共射放大电路；输出级:输出电阻小，负载能力强互补推挽乙类放大电路；偏置电路:为各级提供稳定的偏置电流电流源电路；第5页，本讲稿共34页第1
3、2章 线性集成运算放大器和运算电路1223 差分放大电路 典型电路 第6页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路1电路类型：双入/双出，双入/单出，单入/双出，单入/单出四种。有射极长尾（射极电阻）和恒流源电路两种）。第7页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路2电路主要特点（1）电路结构和参数对称；（2）抑制零点漂移，双端输出时零漂为零，单端输出时射极电阻RE的共模负反馈作用，具有抑制零漂作用；（3）抑制共模信号，双端输出时无共模放大能力；第8页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路（4）放大差模信号，两个大小相等，极性相反的信号，两个输出端也
4、有大小相等，方向相反的输出信号，双端输出时，总输出为两边输出之和（2倍关系）；3静态分析 以对称性思路分析有第9页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路4动态分析（1）小信号差模特性 差模信号输入时，发射极成为“交流虚地”，负载电阻中心点电位为零，双端输出时，负载电阻折半处理，单端输出时不折半。第10页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路(a)差模电压放大数双端输出 单端输出(b)输入电阻(c)输出电阻：单端输出时 双端输出时第11页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路（2）小信号共模特性此时RE为两倍计算(a)共模电压放大数：双端输出时 单
5、端输出时(b)共模输入电阻 第12页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路（3）共模抑制比KCMRKCMR=|Aud/Auc|该数值越大越好（4）任意输入信号分解，令两个输入信号ui1,ui2;差模信号为：共模信号为：总输出电压为：第13页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路（5）差分放大电路的电压传输特性1224 电流源电路1电流源电路的特点 视为一个二端网络，交流等效电阻很大，直流等效电阻很小2电流源作有源负载和偏置电路第14页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路1225 复合管电路 二个以上管子以一定的形式连接，等效成一只管子的作用,复
6、合后的电流放大系数:等效管的类型决定于前置管第15页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路1226 集成运放的主要参数 输入失调参数、差模特性参数、共模特性参数、大信号动态特性、电源特性参数123 集成运算放大器组成的运算电路基本内容和知识点 运算电路的分析方法1理想运算放大器的特性都趋向无穷大 第16页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路均为零。2运算放大器的工作状态 运算电路中引入深度负反馈，运放工作在线性区，信号过大时，输出受电源限制，将会出现非线性失真。3虚短和虚断虚短运放两个输入端之间的电压差近似等于零。虚断流入运放输入端的电流近似等于零。第17页，
7、本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路1232 集成运算放大器组成的基本运算电路 1比例运算放大器（1）反相比例（2）同相比例 第18页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路2加法运算 3差分输入比例 4积分与微分运算第19页，本讲稿共34页第12章 线性集成运算放大器和运算电路5对数和反对数运算124 模拟乘法器及其应用第20页，本讲稿共34页1241 模拟乘法器电路符号和输入/输出关系uxuyKuo1241 模拟乘法器的应用1平方运算电路乘法器两个输入相等 第21页，本讲稿共34页2除法运算3均方根运算uiK第22页，本讲稿共34页例12-1 已知放大电路如图
8、12-1所示，设晶体管T1、T2的射极电流放大系数分别为1、2，输入电阻分别为rbe1、rbe2。试求：（1）Ri、Ro的表示式。（2）的表示式。第23页，本讲稿共34页解：（1）（2）其中 故 第24页，本讲稿共34页例12-2 差分放大电路及其参数如图12-7所示。设T1、T2的特性一致，=50，UBE=0.7V，差模输入信号uid=50mV,共模干扰信号uic=1V。设RW的滑动端在电位器的中间。试求：（1）T1和T2的静态工作点IC、UC之值；（2）输出信号电压uo及共模抵制比KCMR之值；（3）若将负载电阻接在集电极C1对地之间，重新计算UC，再求uo及KCMR之值；（4）差模输入电
9、阻Rid、共模输入电阻Ric和输出电阻Ro之值。第25页，本讲稿共34页解：（1）因电路两边完全对称，从直流等效电路可得：因 第26页，本讲稿共34页 则有（2）根据题意 第27页，本讲稿共34页3）由于电路采用直接耦合方式，当负载电阻接在集电极C1对地之间时 第28页，本讲稿共34页（4）差模输入电阻：共模输入电阻 第29页，本讲稿共34页单端输出电阻：双端输出电阻：例12-5 电路如图12-19所示，所用的各种器件均具有理想的特性，如果输入电压ui0，试推导出uo与ui的函数关系式。第30页，本讲稿共34页解：由图可知：第31页，本讲稿共34页例123 电路如图所示，试写出输入与输出表达式。解：利用叠理论有：输出电压有：第32页，本讲稿共34页例124 试设计一个加法电路，使用输入与输出满足关系式：解：设计电路如图所示：其中的参数可取为：第33页，本讲稿共34页第34页，本讲稿共34页