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1、电子技术电子技术第第3 3章章 集成运算放大器集成运算放大器模拟电路部分模拟电路部分1主要内容主要内容集成运放的概念：集成运放的概念：实际运放实际运放 组成、主要参数、电压传输特性组成、主要参数、电压传输特性组成、主要参数、电压传输特性组成、主要参数、电压传输特性 理想运放，运放理想化的条件、理想运放，运放理想化的条件、主要参数、电压传输特性主要参数、电压传输特性主要参数、电压传输特性主要参数、电压传输特性集成运算放大电路中的反馈集成运算放大电路中的反馈集成运算放大电路中的反馈集成运算放大电路中的反馈，反馈类型的判断（判断准则），反馈类型的判断（判断准则）运算放大器使用中应运算放大器使用中应运
2、算放大器使用中应运算放大器使用中应注意的问题注意的问题注意的问题注意的问题3.1集成运放简介集成运放简介是是模拟集成电路模拟集成电路的最主要的代表器件。早期在计算机中实现某些的最主要的代表器件。早期在计算机中实现某些数学运算，故名集成运算放大器。数学运算，故名集成运算放大器。是一种电压放大倍数很高的直接耦合的多级放大电路。是一种电压放大倍数很高的直接耦合的多级放大电路。应用应用：计算机、信号处理、信号测量、自动控制等领域。：计算机、信号处理、信号测量、自动控制等领域。特点特点：开环电压放大倍数高、输入电阻高、输出电阻低、温漂小、：开环电压放大倍数高、输入电阻高、输出电阻低、温漂小、可靠性高、体
3、积小可靠性高、体积小。2集成电路的分类：集成电路的分类：小、中、大、超大规模集成电路；小、中、大、超大规模集成电路；集成电路简介集成电路简介分立电路与集成电路分立电路与集成电路集成电路的优点：集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成电路集成电路:将整个电路的各个元件及导线做在同一个半导体基片上。将整个电路的各个元件及导线做在同一个半导体基片上。封装上外壳，向外引出若干个引脚，构成一个完整的、具有一定功封装上外壳，向外引出若干个引脚，构成一个完整的、具有一定功能的电路。能的电路。集成电路内部结构的特点集成电路内部结构的特点1.电
4、路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。性好。2.电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。值电阻用三极管有源元件代替或外接。3.几十几十 pF 以下的小电容用以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。难结的结电容构成、大电容要外接。难于制作电感。所以各级放大电路之间的连接多采用直接耦合方式。于制作电感。所以各级放大电路之间的连接多采用直接耦合方式。4.集成电路中晶体管制作容易。二极管一般用三极管的发射结构成集
5、成电路中晶体管制作容易。二极管一般用三极管的发射结构成（基极和集电极短接）。（基极和集电极短接）。3模拟集成电路和数字集成电路模拟集成电路和数字集成电路模拟电路模拟电路analogue circuit：是处理是处理模拟信号模拟信号的电路。主要研究输入的电路。主要研究输入和输出信号之间的大小和相位等方面的关系。如：基本放大电路和输出信号之间的大小和相位等方面的关系。如：基本放大电路数字电路数字电路digital circuit：是处理是处理数字信号数字信号的电路。主要研究输入和的电路。主要研究输入和输出信号之间的逻辑关系。输出信号之间的逻辑关系。如：逻辑门电路如：逻辑门电路模拟信号模拟信号ana
6、log signals：随时间连续变化的信号。随时间连续变化的信号。数字信号数字信号digital signals：时间上不连续的、离散的脉冲信号，是可时间上不连续的、离散的脉冲信号，是可以用二进制数以用二进制数0和和1表示的信号。表示的信号。模拟集成电路模拟集成电路analogue IC 运放运放数字集成电路数字集成电路digital IC 组合逻辑电路、时序逻辑电路组合逻辑电路、时序逻辑电路4_UEE+UCC u+uo u反相反相输入端输入端同相同相输入端输入端T3T4T5T1T2IS输入输入级级中中间间级级输输出出级级与与uo反相反相与与uo同相同相输输入入端端输入级输入级中间级中间级输
7、出级输出级输输出出端端偏置电路偏置电路输入级：输入级：尽量减小零点漂移抑制干尽量减小零点漂移抑制干扰信号扰信号,尽量提高尽量提高 KCMRR ,输入阻抗输入阻抗 ri 尽可能大。都采用差分放大电路。尽可能大。都采用差分放大电路。中间级：中间级：进行电压放大，要求电压放大倍数高。一般采用共射极放大电路。进行电压放大，要求电压放大倍数高。一般采用共射极放大电路。输出级：输出级：主要提高带负载能力，给出足主要提高带负载能力，给出足够的输出电流够的输出电流和电压和电压 。即输出阻抗。即输出阻抗 ro小。小。一般由互补对称电路或射极输出器构成一般由互补对称电路或射极输出器构成偏置电路偏置电路：为各级电路
8、建立合适的静态工作点，一般由各种恒流源电路构成为各级电路建立合适的静态工作点，一般由各种恒流源电路构成例图例图3.1.1运算放大运算放大器的组成器的组成采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。极极性性判判断断5IC=IC1+IC2 =1 IB+2(1+1)IB =1+2(1+1)IB输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。入电阻。为减小为减小I IB B，提高输入电阻，提高输入电阻，T T1 1、T T2 2采用复合三极管。采用复合三极
9、管。=IC/IB =1+2(1+1)1 2 IC1IC2IB2R2T3R1R3-UEE+UCCui2uoERCT1RCT2ui1T4ICIBIE 1 2 6-UEE+UCCE ERCT1RCT2T5T6RC3RE2RC4RE3T7T9T8RE4RE5T11T10RL第第4 4级：互补对称射极跟随器级：互补对称射极跟随器差动放大器差动放大器第第2 2级级第第1 1级：级：差动放大器差动放大器第第3 3级：级：单管放大器单管放大器+集成运放内部结构（举例）集成运放内部结构（举例）极极性性判判断断7重点掌握运放的什么知识？重点掌握运放的什么知识？符号（实际运放、理想运放）符号（实际运放、理想运放）性
10、能指标（实际运放、理想运放）性能指标（实际运放、理想运放）输入方式输入方式传输特性（实际运放、理想运放）传输特性（实际运放、理想运放）电路分析中，对工作在线性区的运放，理想化处理后，有些什么电路分析中，对工作在线性区的运放，理想化处理后，有些什么特点？特点？例图例图1：P104、105 图图3.1.3 图图3.1.483.1.2 3.1.2 主要参数主要参数P105 P105 理想运算放大器理想运算放大器一、开环电压放大倍数一、开环电压放大倍数Auo：无外加反馈回路的差模放大倍数。一：无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在般在105 107之间。理想运放的之间。理想运放的Aod为为。二、共模抑制
11、比二、共模抑制比KCMMR：常用分贝作单位，一般：常用分贝作单位，一般100dB以上。以上。ri 大大:几十几十k 几百几百 k 实际运放：实际运放：KCMRR 很大很大 ro 小：几十小：几十 几百几百 A u o 很很大大:104 107理想运放：理想运放：ri KCMRR ro 0 0Auo *运放符号：运放符号：u u+uoAo实际运放的符号实际运放的符号理想运放的符号理想运放的符号_+u+u-u0*uu+uo国际符号国际符号国内符号国内符号9运放的三种基本信号输入方式运放的三种基本信号输入方式 3.1.33.1.3运放的传输特性运放的传输特性 u u+uo Ao反相输入端反相输入端同
12、相输入同相输入差分输入差分输入三种基本信三种基本信号输入方式号输入方式反相输入反相输入同相输入端同相输入端输出端输出端+ud输入电压输入电压输出电压输出电压uduo+UOM-UOM线性放大区线性放大区例：若例：若UOM=12V，Ao=106，则则|ui|12 V时，运放处于线性区。时，运放处于线性区。Ao越大，运放的线性范围越小，必须越大，运放的线性范围越小，必须在在输出与输入之间输出与输入之间加负反馈加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。才能使其扩大输入信号的线性范围。运放是直流放大器，运放是直流放大器，也可放大低频信号，不适用于高频信号。也可放大低频信号，不适用于高频信号。饱和区饱和区饱
13、和区饱和区10由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析由于运放的开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻小，在分析时常将其理想化，称其所谓的时常将其理想化，称其所谓的理想运放理想运放。理想运放的条件理想运放的条件虚短路虚短路放大倍数与负载无关。分析多个运放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。对每个运放进行。虚开路虚开路运放工作在线性区的特点运放工作在线性区的特点关键关键电路分析时，理想运放的处理方法电路分析时，理想运放的处理方法113.2 3.2 运算放大电路中的负反馈运算放大电路中的负反馈目的：目的：改善放大
14、电路的工作性能改善放大电路的工作性能构成：构成：反馈电路反馈电路难点难点3.2.1反馈的基本概念反馈的基本概念凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，就称为到输入端，与输入信号迭加，就称为反馈反馈。若引回的信号削弱了输入信号，就称为若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈负反馈。若引回的信号增强。若引回的信号增强了输入信号，就称为了输入信号，就称为正反馈正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相
15、位关系，同相是判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是正反馈正反馈 positive feedback，反相是反相是负反馈负反馈negative feedback。12放大器放大器输出输出输入输入取取+加强输入信号加强输入信号 正反馈正反馈 用于振荡器用于振荡器取取-削弱输入信号削弱输入信号 负反馈负反馈 用于放大器用于放大器开环开环闭环闭环负反馈的作用：负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图反馈框图13
16、反馈电路的三个环节：反馈电路的三个环节：放大：放大：反馈：反馈：叠加：叠加：输出输出信号信号输入输入信号信号反馈信号反馈信号差值信号或差值信号或净输入信号净输入信号负反馈框图负反馈框图开环放开环放大倍数大倍数闭环放闭环放大倍数大倍数反馈反馈系数系数当当Ao很大时很大时,AoF 1,基本放大基本放大电路电路Ao反馈回路反馈回路F+结论结论:当当A Ao o很大时很大时,负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关,只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。只与反馈网络有关。即负反馈可以稳定放大倍数。深度负深度负反馈反馈14交流反馈：交流反馈：反馈只对交流信号起作
17、用。反馈只对交流信号起作用。直流反馈：直流反馈：反馈只对直流起反馈只对直流起作用。作用。若在反馈网络中若在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，则可以隔断直流，此时反馈只对交，则可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。流起作用。在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。，可以使其只对直流起作用。有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有有的反馈只对交流信号起作用；有的反馈只对直流信号起作用；有的反馈对交、直流信号均起作用的反馈对交、直流信号均起作用。负负反反馈馈交流交流反馈反馈直流直流反馈反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负
18、反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈作用：稳定静态工作点作用：稳定静态工作点3.2.23.2.2负反馈负反馈negative feedback的类型的类型作作用用：稳稳定定放放大大倍倍数数；提提高高输输入入电电阻阻；降降低低输输出出电电阻阻；扩扩展展通通频频带带15一、电压反馈和电流反馈一、电压反馈和电流反馈电压反馈电压反馈voltage feedback：反馈信号取自输出电压信号。反馈信号取自输出电压信号。电流反馈电流反馈current feedback：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取自输出电流信号。电压负反馈电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出
19、电阻。可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈和并联反馈。串联反馈串联反馈series feedback：反馈信号与输入信号串联，即反馈电压反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号与输入信号电压比较。信号与输入信号电压比较。并联反馈并联反馈parallel feedback：反馈
20、信号与输入信号并联，即反馈信反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电流与输入信号电流比较。号电流与输入信号电流比较。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。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。二、串联反馈和并联反馈二、串联反馈和并联反馈16输出量、输入量、净输入量、反馈量的量纲各不相同。输出量、输入量、净输入量、反馈量的量纲各不相同。电压电压/电流反馈串联电流反馈串联/并联反馈并联反馈 四种反馈组态四种反馈组态串联反馈（以电压信号形式进行比较）串联反馈（以电压信号形式进行比较）串联反馈（以电压信号形式进行比较）串联反馈（以电压信号形式进行比较）并联反馈（
21、以电流信号形式进行比较）并联反馈（以电流信号形式进行比较）并联反馈（以电流信号形式进行比较）并联反馈（以电流信号形式进行比较）电电电电压压压压反反反反馈馈馈馈电电电电压压压压反反反反馈馈馈馈电电电电流流流流反反反反馈馈馈馈电电电电流流流流反反反反馈馈馈馈171.有无反馈？有无反馈？找出反馈网络（电路）。找出反馈网络（电路）。1.1.交流交流/直流反馈？直流反馈？如果反馈电路仅反映放大电路中的直流分量如果反馈电路仅反映放大电路中的直流分量变化，则为变化，则为直流反馈直流反馈。反之，为。反之，为交流反馈交流反馈。如果二者都具备，。如果二者都具备，为为交直流反馈交直流反馈。2.2.串联串联/并联反馈
22、？并联反馈？输入信号和反馈信号分别加在两个输入端输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，（同相和反相）上的，是串联反馈（以电压信号形式进行比较）是串联反馈（以电压信号形式进行比较）；加在同一个输入端（同相或反相）上的，；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈是并联反馈（以电（以电流信号形式进行比较）流信号形式进行比较）；3.3.电压电压/电流反馈？电流反馈？从输出端直取回的反馈，从输出端直取回的反馈，是电压反馈；是电压反馈；从输出负载串联的电阻上取回的反馈，从输出负载串联的电阻上取回的反馈，是电流反馈；是电流反馈；4.4.正正/负反馈？负反馈？反馈使得净输入信号减小，为
23、反馈使得净输入信号减小，为负反馈负反馈，反之，反之，为为正反馈正反馈。瞬时极性法瞬时极性法反馈类型的判别方法和步骤反馈类型的判别方法和步骤3、是否负反馈？、是否负反馈？181.1.有反馈和无反馈的判断：有反馈和无反馈的判断：“找联系找联系”。观察是否有观察是否有反馈电路反馈电路将放将放大电路的输出回路和输入回路联系在一起。大电路的输出回路和输入回路联系在一起。u ui iu uo o_ _+A Ao ou ui iu uo o_ _+A Ao ou ui iu uo o_ _+A Ao o反馈类型的判断分析反馈类型的判断分析2.2.正反馈和负反馈正反馈和负反馈反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。
24、反馈量是仅仅决定于输出量的物理量。反馈极性通常采用反馈极性通常采用“瞬时极性法瞬时极性法”判断。判断。瞬时极性法：瞬时极性法：给定给定 的瞬时极性的瞬时极性判断判断 的极性的极性判断判断 的极性的极性判断判断 上升还是下降上升还是下降下降，负反馈；下降，负反馈；上升，正反馈上升，正反馈Ao+uiuo+F19三极管的集电极三极管的集电极与基极相位相反与基极相位相反晶体管和集成运算放大器的瞬时极性晶体管和集成运算放大器的瞬时极性_+u+u-u0BECGSD_+_+例子例子20反馈类型的判断反馈类型的判断P112 图图3.2.3P115 判断原则判断原则注意课件和教材上的图是一样的注意课件和教材上的
25、图是一样的21 1.串联电压负反馈串联电压负反馈削弱净输入为负反馈削弱净输入为负反馈1，反馈直接，反馈直接取自输出电压取自输出电压,为电压反馈为电压反馈2 2，反馈信号与输入信，反馈信号与输入信号分别加在两个输入号分别加在两个输入端上，为串联反馈，端上，为串联反馈，以电压的形式比较。以电压的形式比较。交直流交直流电压串联负反馈电压串联负反馈uoRF_+R1R2ui+-RL+-ud-+uf-+3，瞬时极性法，瞬时极性法设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u u u ui i i i 为正，为正，为正，为正，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，实际方向如图
26、实际方向如图实际方向如图实际方向如图i1if22 2.并联电压负反馈并联电压负反馈uoRF_+R1R2ui+-RL+-削弱净输入为削弱净输入为负负反馈反馈交直流交直流电压并联负反馈电压并联负反馈1，反馈直接，反馈直接取自输出电压取自输出电压,为电压反馈为电压反馈2 2，反馈信号与输入，反馈信号与输入信号加在同一个输入信号加在同一个输入端上，为并联反馈，端上，为并联反馈，以电流的形式比较。以电流的形式比较。3，瞬时极性法，瞬时极性法设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u u u ui i i i 为正，为正，为正，为正，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时
27、，实际方向如图实际方向如图实际方向如图实际方向如图i1idif23 3.串联电流负反馈串联电流负反馈削弱净输入为负反馈削弱净输入为负反馈交直流交直流电流串联负反馈电流串联负反馈1 1，反馈从输，反馈从输出负载串联的出负载串联的电阻上取回电阻上取回,为电流反馈为电流反馈2 2，反馈信号与输入信，反馈信号与输入信号分别加在两个输入号分别加在两个输入端上，为串联反馈，端上，为串联反馈，以电压的形式比较。以电压的形式比较。3，瞬时极性法，瞬时极性法设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u u u ui i i i 为正，为正，为正，为正，各电压的在此瞬时，实际各电压的在此瞬时，实际各电压的在此瞬时
28、，实际各电压的在此瞬时，实际方向如图方向如图方向如图方向如图uo+-ui+-ioud-+uf-+_+R2RLRF244.并联电流负反馈并联电流负反馈削弱净输入为负反馈削弱净输入为负反馈 交直流交直流电流并联负反馈电流并联负反馈2 2，反馈信号与输入，反馈信号与输入信号加在同一个输入信号加在同一个输入端上，为并联反馈，端上，为并联反馈，以电流的形式比较。以电流的形式比较。1 1，反馈从输，反馈从输出负载串联的出负载串联的电阻上取回电阻上取回,为电流反馈为电流反馈3，瞬时极性法，瞬时极性法设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u u u ui i i i 为正，为正，为正，为正，各电压的在此瞬
29、时，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，各电压的在此瞬时，实际方向如图实际方向如图实际方向如图实际方向如图uo+-ui+-RFRLR_+R1R2ioi1idifiR251.有无反馈？有无反馈？找出反馈网络（电路）。找出反馈网络（电路）。1.1.交流交流/直流反馈？直流反馈？如果反馈电路仅反映放大电路中的直流分量如果反馈电路仅反映放大电路中的直流分量变化，则为变化，则为直流反馈直流反馈。反之，为。反之，为交流反馈交流反馈。如果二者都具备，。如果二者都具备，为为交直流反馈交直流反馈。2.2.串联串联/并联反馈？并联反馈？输入信号和反馈信号分别加在两个输入端输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相
30、和反相）上的，（同相和反相）上的，是串联反馈（以电压信号形式进行比较）是串联反馈（以电压信号形式进行比较）；加在同一个输入端（同相或反相）上的，；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈是并联反馈（以电（以电流信号形式进行比较）流信号形式进行比较）；3.3.电压电压/电流反馈？电流反馈？从输出端直取回的反馈，从输出端直取回的反馈，是电压反馈；是电压反馈；从输出负载串联的电阻上取回的反馈，从输出负载串联的电阻上取回的反馈，是电流反馈；是电流反馈；4.4.正正/负反馈？负反馈？反馈使得净输入信号减小，为反馈使得净输入信号减小，为负反馈负反馈，反之，反之，为为正反馈正反馈。瞬时极性法瞬时极性法
31、反馈类型的判别方法和步骤反馈类型的判别方法和步骤3、是否负反馈？、是否负反馈？26例例1试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2A2输出端引至输出端引至输出端引至输出端引至A1A1输入输入输入输入端的是何种类型的反馈电路。端的是何种类型的反馈电路。端的是何种类型的反馈电路。端的是何种类型的反馈电路。u uf f+u uo1o1u ui iR R+u uo o+R RL LA1A1A2A2解：解：解：解：因反馈电路直接从运算放大器因反馈电路直接从运算放大器因反馈电路直接从运算放大器因反馈电路直接从运算放大
32、器A2A2的输出端引出，所以的输出端引出，所以的输出端引出，所以的输出端引出，所以是电压反馈；是电压反馈；是电压反馈；是电压反馈；因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上，所以所以所以所以是串联反馈；是串联反馈；是串联反馈；是串联反馈；因净输入电流因净输入电流因净输入电流因净输入电流 i i i id d d d 等于输入电流和反馈电流之差，所以是等于输入电流和反馈电流之差，所以是等于输入电流和反馈电流之差，所以是等于输入
33、电流和反馈电流之差，所以是负反馈负反馈负反馈负反馈。串联电压负反馈串联电压负反馈串联电压负反馈串联电压负反馈 先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；27例例2试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器试判别下图放大电路中从运算放大器A2A2输出端引至输出端引至输出端引至输出端引至A1A1输入输入输入输入端的是何种类型的反馈电路。端的是何种类型的反馈电路。端的是何种类型的反馈电路。端的是何种类型的反馈电路。解：解：解：解：因反馈电
34、路是从运算放大器因反馈电路是从运算放大器因反馈电路是从运算放大器因反馈电路是从运算放大器A2A2的负载电阻的负载电阻的负载电阻的负载电阻R RL L的靠近的靠近的靠近的靠近“地地地地”端引出的，所以端引出的，所以端引出的，所以端引出的，所以是电流反馈；是电流反馈；是电流反馈；是电流反馈；因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上，所以是并是并是并是并联反馈联反馈联反馈联反馈;因净输入电流因净输入电流因净输入电流因净输入电流 i id d 等于输入电流和反馈电流之差，所
35、以是等于输入电流和反馈电流之差，所以是等于输入电流和反馈电流之差，所以是等于输入电流和反馈电流之差，所以是负反馈。负反馈。负反馈。负反馈。并联电流负反馈并联电流负反馈并联电流负反馈并联电流负反馈u uo1o1u ui iR R+u uo o+R RL LA1A1A2A2 i i1 1i if fi id d28根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。电压反馈电压反馈反馈信号取自输出电压信号反馈信号取自输出电压信号电流反馈电流反馈反馈信号取自输出电流信号反馈信号取自输出电流信号电压反馈采样的两种形式：电压反馈采样的两种形式：RL
36、uoRLuoRLioiERLioiERf电流反馈采样的两种形式：电流反馈采样的两种形式：电压反馈电压反馈与与电流反馈电流反馈29根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈和并联反馈。串联反馈串联反馈反馈信号以电压的形式与输入信号串联反馈信号以电压的形式与输入信号串联并联反馈并联反馈反馈信号以电流的形式与输入信号并联反馈信号以电流的形式与输入信号并联串联反馈串联反馈与与并联反馈并联反馈iifibib=i-if并联反馈并联反馈ufuiubeube=ui-uf串联反馈串联反馈30交流反馈交流反馈，反馈只对交
37、流信号起作用；，反馈只对交流信号起作用；直流反馈直流反馈，反馈只对直流信，反馈只对直流信号起作用；号起作用；交直流反馈交直流反馈，反馈对交直流均起作用，反馈对交直流均起作用在反馈网络中在反馈网络中串接隔直电容串接隔直电容，可隔断直流，反馈只对交流起作用。，可隔断直流，反馈只对交流起作用。在起反馈作用的电阻两端在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。，可以使其只对直流起作用。交流反馈交流反馈与与直流反馈直流反馈ufud无无C：交直流反馈：交直流反馈uo+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECui+T1T2RfC有有C：交流反馈：交流反
38、馈注：本电路中注：本电路中C1、C2也起也起到隔直作用。到隔直作用。31增加旁路电容增加旁路电容C后，后，RE1只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfCRE1例：直流反馈例：直流反馈32基本放大基本放大电路电路Ao反馈回电反馈回电路路F+反馈电反馈电路的基路的基本方程本方程3.2.3 3.2.3 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响一、对放大倍数的影响一、对放大倍数的影响Ao开环放大倍数开环放大倍数AF闭环放大倍数闭环放大倍数反馈深度反馈深度定义：定义：33同相，所以同相，所以则有：
39、则有：负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。引入负反馈使电路的稳定性提高。引入负反馈使电路的稳定性提高。(2)中，中，(1)(3)若若称为深度负反馈，此时称为深度负反馈，此时在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。34Aouiuo加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后ufuiudAoF+改善改善uouo二、改善波形的失真二、改善波形的失真35引入负反馈使电路的通频带宽度增加。引入负反馈使电路的通频带宽度增加。fABo Ao AF Bf三、三、展宽通频带展宽通频带36在具有负反馈的放大电路中，输入电阻仅取决于反馈电路与基在具有负反馈的放大电
40、路中，输入电阻仅取决于反馈电路与基本放大电路本放大电路输入回路的连接方法输入回路的连接方法。1，对输入电阻的影响，对输入电阻的影响串联反馈使输入电阻增加串联反馈使输入电阻增加例如例如:射极输出器射极输出器并联反馈使输入电阻减小：并联反馈使输入电阻减小：P120 表表3.2.2四、对输入、输出电阻的影响四、对输入、输出电阻的影响2，对输出电阻的影响，对输出电阻的影响在具有负反馈的放大电路中，输出电阻仅取决于反馈电路与基在具有负反馈的放大电路中，输出电阻仅取决于反馈电路与基本放大电路本放大电路输出回路的连接方式输出回路的连接方式。电压反馈使输出电阻减小电压反馈使输出电阻减小例如例如:射射极输出器极
41、输出器电流反馈使输出电阻增大电流反馈使输出电阻增大37RB1+UCCRCC1C2RB2RERLuoBCRFRECEE+接有发射极交流负反馈电阻的放大器接有发射极交流负反馈电阻的放大器(电流串联负反馈电流串联负反馈)uiubeufui=ube+ufube=ui-uf负反馈电阻负反馈电阻RF其中其中uf=RF ie ie ic=io符合公式：符合公式：分立元件放大电路中的反馈RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=100 RC=5k RL=5k =60 UCC=15Vrbe=1.62 k 无无R RF F有有R RF F放大倍数放大倍数-93-93-19-19输入电阻输入电阻 1.
42、52k1.52k 5.9k5.9k 输出电阻输出电阻 5 k5 k 5 k5 k（1）放大倍数减小了）放大倍数减小了,但稳定了但稳定了,即即受晶体管的影响减小。受晶体管的影响减小。（2）输入电阻提高了。）输入电阻提高了。383.3 运算放大器使用时应注意的问题运算放大器使用时应注意的问题元件的选取：根据要求选取。元件的选取：根据要求选取。消振：消除内部的自激振荡。消振：消除内部的自激振荡。调零调零保护：输入端保护、输出端保护、电源保护。保护：输入端保护、输出端保护、电源保护。利用二极管和稳压二极管。利用二极管和稳压二极管。扩大输出电流：输出端加接一级互补对称电路。扩大输出电流：输出端加接一级互补对称电路。放大倍数稳定性的比较放大倍数稳定性的比较无无R RF F=60=60时时,A Au u=-93=-93=50=50时时,A Au u=-77=-77有有R RF F=R RL Lr rbebe +（1+1+）R RF FA AF F=60=60时时,A Au u=-19=-19=50=50时时,A Au u=-18.6=-18.6分立元件放大电路中的反馈39