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1、学习必备 欢迎下载 集成运算放大器的应用（一）目标：1.记住集成运放理想化条件 2.了解负反馈对集成运放性能的影响 3.理解集成运放的两个特性（虚短、虚断）4.掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路 一、集成运算放大器的应用概述 回顾旧知：集成运算放大器的组成、符号、主要参数及特性。1.集成运算放大器的应用十分广泛，包括什么？什么是集成运算放大器最基本的应用电路？2.集成运算放大器有哪两种闭环工作方式？其各自应用范围是？二、集成运放理想化条件 理想运放：Aod Rid Rod=0 UIO=0 IIO=0 KCMR BW 实际运放达不到。当运放低频小信号情况下，分析时视为理想运放。三、集成运放线
2、性应用条件及其特性 1.集成运放线性应用的必要条件 将集成运放接成负反馈组态（Negative freed back configration）。2.负反馈对集成运放性能的改善 减少失调及其温漂对输出的影响，反馈越深，失调及温漂对输出的影响越小；提高放大倍数精度及稳定度；将带宽扩展（1+AF）倍；使输入电阻、输出电阻、失真度等性能得到改善。3.理想集成运放线性应用时具有两个特性：虚短和虚断。（1）虚短：Aod uooAuuu=0 uu（2）虚断：Rid i+=i-=0 注意：虚短不能认为两个输入端短路，因为实际上的 uID不可能等于零，虚断也不能认为是开路，因为实际上 iID不可能等于零。四、
3、集成运放线性应用基本电路 1.反相输入放大电路 1)电路组成 反相输入放大电路如图 4.2.1 所示。Rf为反馈电阻，构成电压并联负反馈组态。图中电阻RP称为直流平衡电阻，以消除静态时集成运放内输入级基极电流对输出电压产生影响，进行直流平衡，且Rp=R1Rf。学习必备 欢迎下载 图 4.2.1 反相输入放大电路 2)“虚地”概念 根据虚断，虚断概念有：ii=if，u-=u+=0，因集成运放两输入端的电位均为零，但它们并没有真正直接接地，故称之为“虚地”（Virtucal ground），“虚地”是“虚短”的特例。3)ufA估算 1i1iiRuRuui，fofofRuRuui 1fioufRRu
4、uA，输出电压与输入电压相位相反，且成比例关系，故又称为反相比例放大器。4)反相器 若取R1=Rf，则 Au f=-1，即电路的uo与ui大小相等，相位相反，称此时的电路为反相器。5)iR、Ro估算 由于“虚地”，故放大电路的输入电阻1iiiRiuR。输出电阻为Ro=0。2.同相输入放大电路（Noninvering proportional circuit）1）电路组成 同相输入放大电路如图 4.2.2所示，Rf 为反馈电阻，Rf与R1使运放构成电压串联负反馈电路。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数
5、及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 图 4.2.2 同相输入放大电路 2）ufA估算 由 虚 断,虚 短 性 质 可 列 出：iofuuRR
6、Ru11，则1fiouf1RRuuA。3）电压跟随器 当R1,则Auf=1，即uo 与ui 大小相等，相位相同，称此电路为电压跟随器，电路如图 4.2.3所示。其实用电路还有其它两种形式，电路如图 4.2.4 所示。图 4.2.4(b)电路在同相输入端加一隔离电阻，防止因输入电阻过高而引人周围电场的干扰，Ri=R。图 4.2.3 电压跟随器 电压跟随器与射极跟随器类似，但其跟随性能更好，输入电阻更高、输出电阻为零，常用作变换器或缓冲器。在电子电路中应用极广。4）iR、Ro估算 同相输入放大器的输入电阻Ri，输出电阻Ro=0。由于二输入端存在共模输入电压，因此必须选用共模抑制比高的集成运放。集成
7、运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示
8、为学习必备 欢迎下载 图 4.2.4 电压跟随器其它形式电路 1.集成运放理想化条件在理解的基础上进行记忆。2.复习理想集成运放的特性：虚短、虚断，重在理解。3.画出反相输入基本放大电路图，并写出输入和输出电压的关系式。4.画出反相输入基本放大电路图，并写出输入和输出电压的关系式。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈
9、组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 集成运算放大器的应用（二）目标：1.掌握差分输入放大电路和反相加法器 复习回顾同相输入放大电路 一差动输入(Differential input)放大电路 1.电路组成 图 4.2.5 所示为差动输入放大电路，它的两个输入端都有信号输入。ui1 通过R1接至运放的反相输入端，ui2通过R2、
10、R3分压后接至同相输入端，而uo通过Rf、R1反馈到反相输入端。图 4.2.5 差动输入放大电路 2.ou与iu的关系 因i-=0，u-为ui1和uo共同作用的结果，应用叠加定理得：f1of1fi11RRRuRRRuu；根据分压公式得：323i2.RRRuu；又因为 u+=u-，故i11fi23231f)1(uRRuRRRRRuo 当R1=R2和Rf=R3时，)(i1i21fuuRRuo，可见其输出电压uo与两个输入电压的差值(ui2-ui1)成正比。故称为差值放大电路，又称为减法运算电路。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运
11、算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 3.特点 集成运放组成差动输入组态，对共模信号有抑制作用，即使使用一级运放电路
12、，选用较高共模抑制比的运放，电路也具有一定的抗共模噪声干扰的能力。例题 两运放组成的抗共模噪声电路如图 4.2.6 所示。求 Auf。图 4.2.6 两运放抗共模噪声电路 解题分析：在分析多个运放组成电路时，应把输入输出关系搞清楚，然后应用虚短、虚断概念和叠加定理求解。本例中 A1的输出为 A2的输入。A1组成同相比例放大器，A2组成差动放大组态。该电路具有很高的输入电阻可达几十 兆欧。为提高抑制共模信号的能力，要求 A1、A2具有较高的共模抑制比。解：A1组成同相比例放大电路，根据同相输入放大电路的输出电压公式得：11121910)1(iiouuRRu A2组成差动输入放大电路。当uo1单独
13、作用，ui2对地短接,A2为反相比例放大电路。则111341091019iioouuuRRu 当ui2单独作用，u01对地短接，A2为同相比例放大电路。则 集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不
14、能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 223410)1(iiouuRRu )(1012iiooouuuuu 1012iioioufuuuuuA 该电路输出电压与输入电压差值成正比，为高输入电阻的减法电路。二反相加法器 反相加法器如图 4.2.7 所示，Rf为反馈电阻，R3为直流平衡电阻，其作用：消除输入偏置电流影响，保证“零输入、零输出”。其值 R3=R1 R2Rf。图 4.2.7 反相加法器 根据虚短、虚断性质和 KCL电流定理：)(2i2fi11f
15、ouRRuRRu；电路特点：调整某一路的输入电阻不影响另一电路的输入电压与输出电压的比例关系。当R=Rf时，)(i2i1ouuu，说明电路实现了各输入信号电压的反相相加。当R1=R2=R时，)(i2i1fouuRRu；集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深
16、失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 作业 1.画出差分输入基本放大电路图，并写出输入和输出电压的关系式。（试写出分析过程）2.画出反相加法器的电路图，并写出输入和输出电压的关系式。（试写出分析过程）3.在理解的基础上做到熟练掌握这两个电路。（加强记忆为后面应用作准备）集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主
17、要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 集成运算放大器的应用（三）目标：1.掌握同相加法器 2.掌握比例放大器、加法运算电路、减法运算电路
18、的简单运用 复习比例放大器、加法运算电路、减法运算电路的输入与输出的关系，并画出各自具体的基本放大电路图。一同相加法器 1.同相加法器如图 4.2.8 所示。图 4.2.8 同相加法器 2.应用叠加定理进行分析：(1)设ui1单独作用，ui2=0，则 i12123fi1212)1(uRRRRRuuRRRuo。(2)设ui2单独作用，ui1=0，)()(1()1(2i211 i21213f2i2113f2i211RuRuRRRRRRuuuuRRRRRuuRRRuoooo(3)二者迭加得：)()(1()1(2i211 i21213f2i2113f2i211RuRuRRRRRRuuuuRRRRRuu
19、RRRuoooo 若R1=R2、R3=Rf,则i2i1uuuo，表明输出电压为两输入电压之和。这种电路共模输入电阻较高，且输入端电阻不易调整。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入
20、端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 例题 4.3.1(P121)例题 4.3.2(P122)习题 1.用理想运算放大器设计具有下列运算功能的放大电路。（1）uo=-2uI1-5uI2 （2）uo=-uI1+2uI2 集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放
21、线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 作业 1.电路如下图所示，试求：（1）当 R1=20k，Rf=100 k,uo与 uI的关系。（2）Rf=100 k，若 uo=26uI，求 R1的值。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算
22、放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 2.证明下图所示电路中，uo=（1+R1/R2）
23、（uI2-uI1）集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反
24、相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 低频功率放大电路概述（一）目标：了解功放的概念、特点、要求和分类 理解 OCL电路的工作原理 能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路（Power amplifier），简称功放。一、功率放大电路特点和要求 1功率放大电路的特点 从能量控制的观点来看，功率放大电路与电压放大电路都属于能量转换电路，均将电源的直流功率转换成被放大信号的交流功率。两种电路的比较如下表所示：电 路 适用信号 主要分析方法 主要研究对象 电压放大电路 小信号 微变等效电路法 uA、iR、oR 功率放大电路 大信号 图解法、工程估算法 oP、2对功率放大电路的要求（
25、1）应有足够大的输出功率。（2）效率要尽可能的高。（3）非线性失真要小。（4）功率放大管要采取散热等保护措施。二、功率放大电路的分类 1按静态工作点分类：分类 甲(A)类 乙(B)类 甲乙(AB)类 Q点 在负载线中点附近 在截止区 接近于截止区 特点 CQI大，VP大，低，50%。高，失真大 高，静态时管子微微导通。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放
26、线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 图.1.1 各类功率放大电路的静态工作点及其波形 a）工作点位置 b）甲类波形 c）甲乙类波形 d）乙类波形 2按信号频率分类(1)低频功放 (2)高频功放 三、低频功率放大电路的主要技术指标 1最大输出功率 Pom 输出功率 Po等于输出电压与输出电流
27、的有效值乘积，即 Po=omomomom212121UIUI Iom表示输出电流振幅，Uom表示输出电压振幅。最大输出功率 Pom是在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最大交流功率。2效率(Efficiency)就是负载上得到的有用信号功率 Po与电源供给的直流功率 PV之比，即PPVo。3非线性失真系数 THD(Total harmonic distortion)THD用来衡量非线性失真的程度，即：UUUIIITHD2m32m2m12m32m2m111 式中，Im1、Im2、Im3和 Um1、Um2、Um3分别表示输出电流和输出电压中的基波分量和各次谐波分量的振幅。四、OCL电路 双电源
28、互补对称电路又称无输出电容（Output capacitorless）的功放电路，简称 OCL电路，其原理电路如图 5.2.1 a 所示。图中 V1、V2为导电类型集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注
29、意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 互补（NPN PNP）且性能参数完全相同的功放管。两管均接成射极输出电路以增强带负载能力，为双电源互补对称功放电路。图 5.2.1 OCL基本原理电路 a)基本原理电路 b)输入信号波形 c)输出信号波形 1静态分析 静态时，两管零偏而截止,故静态电流为零，又由于两管特性对称，故两管输出端的静态电压为零。2动态工作情况 电路输入如图 5.2.1b 所示的正弦信号。(1)在 ui正半周，V1 Je正偏而导通，
30、V2 Je反偏而截止，各极电流如图(a)中实线所示。(2)在 ui负半周,V1 Je反偏截止，V2 Je正偏导通，各极电流如图中虚线所示。V1、V2两管分别在正、负半周轮流工作，负载 RL获完整的正弦波信号电压，如图 5.2.1c 所示。3电路特点 这种电路的结构对称，两管互相补偿、轮流导通工作，故称为互补对称电路（或互补推挽电路）。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件
31、及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 作业 1.低频功率放大电路、电压放大电路各有何特点?2.对功率放大电路的要求有哪些？3.功率放大电路是如何分类的？4.画出 OCL电路图，并简述其工作原理。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的
32、应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 低频功率放大电路概述（二）目标：了解 OTL电路的组成
33、理解 OTL电路的工作原理 一 OTL电路的组成 1.T3管组成电压放大级，Rc1为其集电极负载电阻。2.D1、D2 是二极管偏置电路，为 T1、T2提供一定的偏置电压。3.T1、T2组成互补对称电路。T1、T2对称，静态时，K点电位应为 Vcc/2.(电容 C很大，满足 RLC2T，具有隔直作用)4.T3的偏置由K点电压经过R2R1提供形成直流负反馈，稳定静态工作点。二 工作原理 与 OCL电路相似。输入信号电压的负半周，经 T3 倒相放大，T3 集电极电压瞬时极性为“正”，T1正偏导通，T2反偏截止。经 T1放大后的电流经 C送给负载，并对 C充电。RL上获得正半周电压。输入信号的正半周，
34、经 T3倒相放大，T3集电极电压瞬时极性为“负”，T1 反偏截止，T2 正偏导通，C 放电，经 T2 放大的电流由该管集电极经 RL和 C流回发射极，负载 RL上获得负半周电压。输出电压的最大幅度约为 Vcc/2。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调
35、及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 作业 1.画出 OTL电路图，并简要说明各组成部分的作用。2.简述 OTL电路（单电源供电）的工作原理。3.功率放大器的输出功率大是由于什么？4.单电源（+12V）供电的 OTL功放电路，在静态时输出耦合电容两端的直流电压为（）A.0V B.+6V C.+12V 5.甲乙类 OCL电路可以克服乙类 OCL电路产生的（）A.交越失真 B.饱和失真 C.截止失真
36、 D.零点漂移 集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相
37、输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 正弦波振荡电路的基本概念 任课教师：李川 授课日期：_ 目标：掌握正弦波振荡电路的振荡条件 了解起振与稳幅过程 理解振荡电路的组成和分析方法 重点：正弦波振荡电路的振荡条件及判断相位平衡方法 难点：正弦波振荡电路相位平衡方法的判断 一 产生正弦波振荡的条件 1.图 6.1.1（P178）A-放大电路的放大倍数 F-反馈网络的反馈系数 设维持 Uo 不变所需输入电压为 Uid，若反馈电压 Uf=Uid电路就可以维持稳定的输出电压。因不需外加信号，故又称自激振荡电路。振荡电路产生自激振荡的条件：AF=AF a+f=1，即 AF=AF=1 振幅平衡条件（使反
38、馈电压的大小与所需输入电压相等）a+f=2n，n=0，1，2，相位平衡条件（使反馈电压的相位与所需输入电压的相位相同）二 起振与稳幅过程 振幅起振条件：UfUid，即AF1 相位起振条件：a+f=2n，（n=0，1，2，）微小信号经过正反馈，不断地放大，输出信号在很短时间内就由小变大，使振荡电路起振。稳幅过程由图 6.1.2 来说明。（P179）三 振荡电路的组成及作用和分析方法 1.组成及作用：（1）放大电路用来将微弱信号迅速放大到足够大小，使振荡电路输出信号的幅度达到要求，并补偿反馈电路的损耗使电路满足振荡条件。（2）反馈网络用来将放大电路的输出信号正反馈到放大电路的输入端，以维持放大电路
39、的输入信号。（3）选频网络用以选择所需频率信号进行放大和反馈，使振荡电路输出单一频率的正弦波信号，它提供振荡频率稳定条件，其参数决定了振荡频率的大小。（4）稳幅环节用以起振容易、改善输出波形、稳定输出幅度。实用的稳幅环节常用两种方法：内稳幅和外稳幅。利用放大器件工作在非线性区来实现稳幅的称内稳幅。若放大器件保持为线性工作状态，外接非线性环节进行稳幅，称为外稳幅。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理
40、想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 2.分析方法（1）检查电路基本环节（2）检查放大电路静态工作点是否正常（3）检查电路是否引入正反馈，即是否满足相位平衡条件（4）判断电路是否满足振幅起振条件：AF1（分别求解 A和 F）注：判断相位平衡方法：断
41、开反馈信号至放大电路的输入端点，并把放大电路的输入阻抗作为反馈网络的负载。在放大电路断开点加信号 Vi，经放大电路和反馈网络得反馈电压 Vf，分析 Vi与 Vf的相位关系，若在某一特定频率 f=f0时，相应差位2n（n=0，1，2，）则电路满足相位平衡条件。（即引入正反馈）3.振荡器的频率稳定性的指标（1）频率准确度 绝对频率准确度 f=f-f0 相对频率准确度 f/f0=f-f0/f0（2）频率稳定度 指在一定观测时间内，由于各种因素引起振荡频率相对于标称频率变化的程度。四 正弦波振荡电路的分类 1.RC振荡电路 它的选频网络由 R、C元件组成。根据选频网络的结构和连接方式不同，又可分为文氏
42、电桥振荡电路、移相式和双 T式 RC振荡电路。工作频率低：1Hz1MHz （常用外稳幅）2.LC振荡电路 它的选频网络由 L、C 元件组成。它又可分为变压器反馈式、电感三点式和电容三点式三种。工作频率高：一般在 1MHz 以（放大器可以工作在非线性区实现内稳幅）3.石英晶体振荡电路 它的选频作用是依靠石英晶体谐振器来完成的。根据石英晶体谐振器的工作状态和连接方式的不同又可分为串联型石英晶体振荡电路和并联型石英晶体振荡电路。工作频率取决于石英晶体的振荡频率，频率稳定度高，多用于时基电路和电子测量仪器设备中。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述
43、回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 作业 1.产生弦波振荡电路的振荡条件是？2.正弦波振荡电路的组成
44、及作用？3.简要说明振荡电路的分析方法。4.正弦波振荡电路如何分类？集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四
45、集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 RC正弦波振荡电路 任课教师：李川 授课日期：_ 目标：掌握 RC正弦波振荡电路的组成 掌握 RC串并联选频网络的选频特性 重点：RC正弦波振荡电路的组成及 RC串并联选频网络的选频特性 难点：RC串并联选频网络的选频特性 一、电路组成 （图 6.2.2 P182）1）放大电路 AV：为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。改善失真。1）网络 FV：由 Z1（RC串）、Z2（RC并）组成，同时兼作正反馈网络。（电压并联正反馈）二、RC串并联选频网络的选频特性 串并
46、联选频网络的幅频响应及相频响应如图 9.2.2=0时，FV=1/3，f=0 很高时，0,/01,FV0,f-90 很低时，0,/01,FV 0,f+90 ff0，相位都不为 0 1 振荡频率 f0=2RC 起振条件|AF|1|F|max=1/3,|A|3 三、振荡的建立与稳定 在=0=1/RC时，经 RC选频网络传输到运放同相端的电压 Vf与 Vo同相，即有f=0 和a+f=2n。这样，放大电路和由 Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足a+f=2n的相位平衡条件，因而有可能振荡。四、振荡频率与振荡波形 前面提到，从正弦稳态的工作情况来看，振荡频率是由相位平衡条件所决定的，这是一
47、个重要的概念。由前面的式子可知，只有当=0=1/（RC），f=0，a=0 时，才满足相位平衡条件，振荡频率 f0=1/（2RC）。当适当调整负反馈的强弱，使 AV的值略大于 3 时，其输出波形为正弦波，如 AV的值远大于 3，则因振幅的增长，致使放大器件工作到非线性区域，波形将产生 集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反
48、馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路电路组成反相输入放大电路如图所示为学习必备 欢迎下载 严重的非线性失真。五、稳幅措施 为了进一步改善输出电压幅度的稳定问题，可以在放大电路的负反馈回路里采用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压恒定。举例 1：见图 9.2.4 分析：上图是利用二极管的非线性自动完成稳幅的电路。在负反馈电路中，二极管 D1、D2 与 R4并联，不论 U0
49、 是正半周还是负半周，总有一个二极管导通，放大倍数为 Auf=1+(rd/R4)+Rf/R3 rd为二极管导通时的动态电阻。振荡电路刚起振时，输出电压较小，二极管正向偏置电压小，二极管的正向交流电阻较大，负反馈较弱，使AF3，满足起振条件。当输出电压增大时，通过二极管的电流相应增大，导致二极管的动态电阻减小，负反馈增强，使AF减小，从而达到自动稳定输出幅度的目的。图 9.2.6 是 RC移相式正弦波振荡电路（分析过程 P185）。起振条件为 Auf29,即 Rf29R。六 RC串并联正弦波振荡电路的特点 RC 串并联正弦波振荡电路具有电路简单，易于起振的优点，适用于f01MHz的场合。缺点是频
50、率调节不方便，振荡频率不高。集成运放的两个特性虚短虚断掌握反相输入放大电路和同向输入放大电路一集成运算放大器的应用概述回顾旧知集成运算放大器的组成符号主要参数及特性集成运算放大器的应用十分广泛包括什么什么是集成运算放大器最基本的应当运放低频小信号情况下分析时视为理想运放三集成运放线性应用条件及其特性集成运放线性应用的必要条件将集成运放接成负反馈组态负反馈对集成运放性能的改善减少失调及其漂对输出的影响反馈越深失调及漂对输出的影响越具有两个特性虚短和虚断虚短虚断注意虚短不能认为两个输入端短路因为实际上的不可能等于零虚断也不能认为是开路因为实际上不可能等于零四集成运放线性应用基本电路反相输入放大电路