2-运算放大器.ppt

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1、电子技术基础电子技术基础模拟部分模拟部分 (第六版)(第六版)2电子技术电子技术基础模拟部分基础模拟部分1 1 绪论绪论2 2 运算放大器运算放大器3 3 二极管及其基本电路二极管及其基本电路4 4 场效应三极管及其放大电路场效应三极管及其放大电路5 5 双极结型三极管及其放大电路双极结型三极管及其放大电路6 6 频率响应频率响应7 7 模拟集成电路模拟集成电路8 8 反馈放大电路反馈放大电路9 9 功率功率放大放大电路电路10 10 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路11 11 直流稳压电源直流稳压电源32 2 运算放大器运算放大器2.1 2.1 集成电路集成电路运算放大器运算放大

2、器2.2 2.2 理想理想运算放大器运算放大器2.3 2.3 基本基本线性运放电路线性运放电路2.4 2.4 同相同相输入和反相输入放大输入和反相输入放大电路的其他应用电路的其他应用42.1 集成电路集成电路运算放大器运算放大器1.集成电路运算放大器的内部组成单元集成电路运算放大器的内部组成单元图2.1.1 集成运算放大器的内部集成运算放大器的内部结构框构框图 本章不本章不讨论集成运放的内部集成运放的内部电路,路,仅从其从其电路模型和外特性路模型和外特性出出发,讨论运放构成的放大运放构成的放大电路和典型的路和典型的线性性应用用电路。路。52.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器符号符号图2

3、.1.2 运算放大器的代表符号运算放大器的代表符号(a)国家)国家标准准规定的符号定的符号 (b)国内外常用符号)国内外常用符号1.集成电路运算放大器的内部组成单元集成电路运算放大器的内部组成单元62.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器通常:通常:开开环电压增益增益 Avo的的 105(很高)(很高)输入入电阻阻 ri 106(很大)(很大)输出出电阻阻 ro 100(很小)(很小)vOAvo(vPvN)(V vO V)注意注意输入入输出的相位关系出的相位关系放放大大:在在输输入入信信号号控控制制下下,放放大大电电路路将将供供电电电电源源能能量量转转换换成成为输出信号能量。为输出信号能量

4、。72.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器当当Avo(vPvN)V 时时 vO V 当当Avo(vPvN)V-时时 vO V-电压传输特性特性 vO f(vPvN)82.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器线性范性范围内内 vOAvo(vPvN)Avo斜率斜率当当Avo(vPvN)V 时时 vO V 当当Avo(vPvN)V-时时 vO V-电压传输特性特性 vO f(vPvN)92.2 理想运算放大器理想运算放大器1.vo的的饱和极限和极限值等于运放的等于运放的电源源电压V和和V 2.运放的开运放的开环电压增益很高增益很高 若(若(vpvn)0 则 vo=+Vom=V 若(若(vp

5、vn)0 则 vo=Vom=V 3.若若V vo R3时,(1)试证明明Vs(R3R1/R2)Im 解(解(1)根据虚短和虚断有)根据虚短和虚断有Ii=0 Vp=Vn=0例例2.3.3直流毫伏表直流毫伏表电路路(2)R1R2150k,R31k,输入信号入信号电压Vs100mV时,通,通过毫伏表的毫伏表的电流流Im(max)?所以所以 I2=Is=Vs/R1 R2和和R3相当于并相当于并联,所以,所以 I2R2=R3(I2-Im)得得当当R2 R3时,Vs(R3R1/R2)Im(2)代入数据)代入数据计算即可算即可(指(指针偏偏转角度与角度与Im是是线性关系)性关系)20 2.4 同相输入和反相

6、输入同相输入和反相输入放大电路的其他放大电路的其他应用应用2.4.1 求差求差电路电路2.4.2 仪用放大器仪用放大器2.4.3 求和电路求和电路2.4.4 积分电路和积分电路和微分电路微分电路212.4.1 求差电路求差电路 从从结构构上上看看,它它是是反反相相输入入和和同同相相输入入相相结合合的的放放大大电路。路。当当则若若继续有有则 根根据据虚虚短短、虚虚断断和和N、P点的点的KCL得:得:222.4.1 求差电路求差电路从放大器角度看从放大器角度看时增益增益为(该电路也称路也称为差分差分电路或减法路或减法电路)路)当当232.4.1 求差电路求差电路差模差模输入入电阻阻时当当此此时有有

7、输入入电阻阻较小小242.4.1 求差电路求差电路一种高一种高输入入电阻的差分阻的差分电路路如何提高输入电阻?如何提高输入电阻?A3252.4.2 仪用放大器仪用放大器262.4.3 求和电路求和电路 根根据据虚虚短短、虚虚断断和和N点点的的KCL得:得:若若则有有输出再接一出再接一级反相反相电路路可得可得(该电路也称路也称为加法加法电路)路)272.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路1.积分分电路路式中,式中,负号表示号表示vo与与vi在相位上是相反的。在相位上是相反的。根据根据“虚短虚短”,得,得根据根据“虚断虚断”,得,得因此因此电容器被充容器被充电,其充,其充电电流流为设电容器容器C的初始的初始电压为零,零,则(积分运算)分运算)282.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路当当vi为阶跃电压时,有,有vo与与 t 成成线性关系性关系与与一一般般RC电电路路相相比比该该积积分电路有何特点?分电路有何特点?1.积分分电路路292.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路2.微分微分电路路end

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