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1、2023/2/171上次课内容差动放大器工作原理及性能分析(续)具有电流源的差动放大电路 差动放大器的传输特性第1页/共68页2023/2/172本次课内容第二章 集成运算放大器的线性应用基础 2.1 集成运算放大器的符号、模型和电压传输特性 2.2 线性应用时运放三种组态(引入深度负反馈)2.3 由集成运算放大器构成的基本运算电路第2页/共68页2023/2/173第二章 集成运算放大器的线性应用基础集成运算放大器最初用于模拟运算功能，故称运算放大器运算放大器。现在集成运算放大器适用于信号处理的许多方面，是一种通用型模拟器通用型模拟器件件。第3页/共68页2023/2/1742.1 2.1
2、集成运算放大器的符号、模型和电压传输特性开始分析时需要建立运算放大器的理想模型运算放大器的理想模型。依据器件模型进行电路的工程分析。第4页/共68页2023/2/175理想运放模型及两条基本运算法则先给出 理想运放模型理想运放模型再推出 两条基本运算法则两条基本运算法则。第5页/共68页2023/2/176集成运放的符号（图）+反向输入端同向输入端输出端+反向输入端同向输入端输出端第6页/共68页2023/2/177运放增益表达式 第7页/共68页2023/2/178理想运放特性对运放特性和参数可以做一下近似假设，但这些假设可以符合运放的实际情况。第8页/共68页2023/2/179理想运放的
3、主要参数第9页/共68页2023/2/1710理想运放特性理想运放 指选用理想（近似）参数时的理想特性，在分析实际运放时常常采用。否则分析实际运放将十分复杂和困难。对理想运放的分析是电子线路采用工程近似分析的典型范例。第10页/共68页2023/2/1711两条基本运算法则根据以上近似（理想）条件近似（理想）条件可以推出理想运放的两条基本运算法则两条基本运算法则为：“虚短虚短”“虚断虚断”注意此法则应用范围只适用于线性（放大）区线性（放大）区。第11页/共68页2023/2/1712虚短由于在线性区U0为有限值，又 即“虚短虚短”，指两个输入端“虚”短路（不是“真”短路，指两端电位近似相等）。
4、第12页/共68页2023/2/1713虚断 即“虚断虚断”，指两个输入端“虚”断路（不是“真”断路，指近似没有电流流入）。第13页/共68页2023/2/1714运放的电压传输特性u0Ud=ui+ui-0UOLUOH第14页/共68页2023/2/17152.2 2.2 线性应用时运放三种组态(引入深度负反馈)在线性应用时运放有三种组态三种组态。反相放大电路反相放大电路同相放大电路同相放大电路差动放大电路差动放大电路第15页/共68页2023/2/1716（1）反相放大电路反相放大电路的输出与输入信号反相。第16页/共68页2023/2/1717反相放大器电路图 RfR1uiuoI1If第1
5、7页/共68页2023/2/1718反相放大电路分析 第18页/共68页2023/2/1719反相放大电路分析第19页/共68页2023/2/1720反相放大电路分析由以上分析可见：在闭环时，反相放大器的增益仅仅取决于反馈电阻增益仅仅取决于反馈电阻R Rf f与与R R1 1电阻之比电阻之比，而与集成运放其他参数无关。第20页/共68页2023/2/1721反相放大电路分析反相放大电路属于电压并联负反馈电压并联负反馈。具有低输入阻抗、低输出阻抗和输出电压稳定的特点。第21页/共68页2023/2/1722（2）同相放大电路同相放大电路的输出与输入信号同相。第22页/共68页2023/2/172
6、3同相放大器电路图 RfR1uiuoI1If第23页/共68页2023/2/1724同相放大电路分析 第24页/共68页2023/2/1725同相放大电路分析因输出与输入同相，故称同相放大器同相放大器。注意同相放大电路不存在不存在“虚地虚地”现象，要考虑到输入端会有较高的共模输入电压。第25页/共68页2023/2/1726同相放大电路分析同相放大电路属于电压串联负反馈电压串联负反馈，具有高输入阻抗、低输出阻抗和输出电压稳定的特点。第26页/共68页2023/2/1727同相电压跟随器电路同相放大电路稍做改变，就可形成同相电压跟随器电压跟随器电路。第27页/共68页2023/2/1728同相电
7、压跟随器电路图 uiuo第28页/共68页2023/2/1729同相电压跟随器 第29页/共68页2023/2/1730（3）差动放大电路差动放大电路从同相和反相端同时输入信号。可认为是同相与反相放大电路的组合形式。第30页/共68页2023/2/1731差动放大器电路图 RfR1ui1uoui2R2R3第31页/共68页2023/2/1732差动放大电路分析第32页/共68页2023/2/1733差动放大电路分析 第33页/共68页2023/2/1734差动放大电路分析 第34页/共68页2023/2/1735差动放大电路分析由上分析可以看出，差动放大电路的输出电压和电压增益完全取决于输入信
8、号的差值，故为取决于输入信号的差值，故为“差放差放”。第35页/共68页2023/2/17362.3 2.3 由集成运算放大器构成的基本运算电路线性运放电路基本运算基本运算功能有：比例运算求和运算积分和微分运算对数和指数运算乘法和除法运算等。第36页/共68页2023/2/1737 (1)(1)比例运算放大电路反相放大、同相放大和差动放大电路均可反映比例运算比例运算关系。第37页/共68页2023/2/1738反相放大比例运算 第38页/共68页2023/2/1739同相放大比例运算 第39页/共68页2023/2/1740差动放大比例运算 第40页/共68页2023/2/1741(2)(2)
9、求和电路求和电路可以进行加法运算加法运算，故又称为加法电路。第41页/共68页2023/2/1742求和电路图 图71反相相加器第42页/共68页2023/2/1743求和电路分析 第43页/共68页2023/2/1744求和电路分析 第44页/共68页2023/2/1745求和电路分析由以上分析可见，电路实现了三个输入信号的求和（反相），故为反相求和电路。第45页/共68页2023/2/1746相减器第46页/共68页2023/2/1747相减器分析第47页/共68页2023/2/1748(3)(3)积分和微分电路积分和微分电路可以分别实现积分和微分的运算功能。第48页/共68页2023/2
10、/1749积分电路积分电路可以实现积分运算积分运算功能。第49页/共68页2023/2/1750积分电路 图 积分器电路第50页/共68页2023/2/1751采用Z1和Zf的积分电路 ZfZ1uiuo第51页/共68页2023/2/1752积分电路复频域分析 第52页/共68页2023/2/1753积分电路复频域分析第53页/共68页2023/2/1754积分电路时域形式第54页/共68页2023/2/1755对积分电路分析的结论可见，积分电路的输出电压是输入电压对时间的积分输出电压是输入电压对时间的积分。第55页/共68页2023/2/1756积分电路加阶跃输入信号时波形图 00uiuot
11、t第56页/共68页2023/2/1757微分电路微分电路可以实现微分运算微分运算功能。第57页/共68页2023/2/1758微分电路图 第58页/共68页2023/2/1759微分电路图的Z1和Zf形式 ZfZ1uiuo第59页/共68页2023/2/1760微分电路复频域分析 第60页/共68页2023/2/1761微分电路时域分析 第61页/共68页2023/2/1762微分电路输入方波时的输出波形图 00uiuott第62页/共68页2023/2/1763对微分电路分析结论可见，微分电路的输出电压是输入电压对时间的微分输出电压是输入电压对时间的微分。第63页/共68页2023/2/1764作业题2-1，2-2，2-4。第64页/共68页2023/2/1765预习内容第三章 电压比较器、张弛振荡器第65页/共68页2023/2/1766本节课结束（167）谢谢！第66页/共68页2023/2/1767第67页/共68页2023/2/17低频电子线路68感谢您的观看！第68页/共68页