206集成运算放大器的应用.pptVIP

[电路分析与电子技术基础] [电路分析与电子技术基础] 王金矿 Foreword 研究对象：集成运算放大器的应用。 关注焦点：如何利用理想运放的特点，分析运放电路。 本章不讨论集成运放的工作原理和内部结构，只讨论集成运放的应用。（9-5、9-6） 第九章 集成运算放大器基础 集成运放的应用，最早开始于模拟量的运算，随着集成电路技术的迅速发展，集成运放的性能得到了很大程度的改进和提高，从而使集成运放的应用日益广泛。集成运放的应用电路从功能上分有信号运算、信号处理、信号产生电路等。信号运算一般应包括比例运算、加减运算、积分和微分运算、对数和反对数运算、除法运算等；信号处理电路包括有源滤波、电压比较器和采样保持电路等；信号产生电路是利用运放产生正弦信号和各种非正弦信号等。 +Ucc -Ucc 认识集成运算放大器。 目前集成运放常见封装方式有圆金属壳式和双列直插式封装，后者居多。双列直插式有8、10、12、14、16管脚等种类，虽然它们的外引线排列日趋标准化，但各制造厂仍略有区别。因此，使用运放前必须查阅有关手册，辨认管脚，以便正确连线。 在这些管脚中，有一个同相输入端、一个反相输入端和一个输出端，有正、负电源输入端和公共地端。此外根据设计的不同要求还有若干个外接调零端。至少有一个外接调零端。 - 反相输入端 + 同相输入端 输出端 集成运算放大器的常用技术指标 开环增益：器件输出电压同相应输入电压的比值。它表示器件放大倍数的大小 电压增益：输出电压变化量同相应输入电压变化量比值 电源电压范围：器件正常工作的电源电压变化范围。 电源电流：器件输入为0、输出开路、正常工作时从电源拉出的电流 输入失调电压：使器件输出0V时的输入电压。 输入电阻：在一个输入端接地时，输入电压的变化量与输出电流变化两的比。 输入电压范围：使器件能够正常工作的输入电压的变化范围。 电源电压拟制比：电源电压规定的变化量与此范围内是如失调电压变化量之比。 共模拟制比：开环增益与共模增益的比值，单位是dB。 带宽：电压增益降至低频率值以下3dB时的频率。 转换时间：输入大的阶跃信号后，受内部限制可以得到输出电压的变化速率。 集成运算放大器的重要指标 Uo(V) 10V -0.4 -0.2 -0.3 -0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 Uid(mV) -10V 线性区 开环差模电压放大倍数Aod：一般Aod越大越好，理想情况Aod= ? + - Uid - + + Uo - 最大输出电压Uop-p：集成运放最大不失真输出电压的峰--峰值。例如F007若电源电压为?15V，Uop-p= ? 10V，若Aod=105，则Uid= ?0.1mA + uid rid - - Aod + ro uo 差模输入电阻rid：差模输入电阻越大越好，理想情况rid=?。 输出电阻ro：输出电阻越小，说明带负载能力越强。理想情况ro=0 一、使用运放首先做的工作 1. 集成运放的引脚多少 2. 参数测量 3. 调零或调整偏置电压 4. 消除自激振荡 二、保护措施 1. 输入保护 2. 输出保护 3. 电源端保护 三、输出电压与输出电流的扩展 1. 提高输出电压 2. 增大输出电流 使用集成运放应注意的问题 由于集成运放的Aod= ?，所以集成运放的实际应用中都加入反馈。 1. 加入负反馈的两个重要结论 ①反相输入端与同相输入端近似等电位，即U+?U-。 “虚短路” 集成运算放大器电路的分析方法 Aod - Uid + + Uo - + U- - + U+ - 集成运放工作在线性区时，输入与输出的关系满足如下关系： ②输入电流为零，即i=0，因为rid= ?。 “虚断路” 2. 加入正反馈的两个重要结论 ①输出只有两种可能取值。 ②输入电流为零，即i=0，因为rid= ? 比例运算电路 所谓比例运算就是输出量和输入量成比例关系 利用“虚短路”和输入电流为0可得 由集成运放构成的信号运算电路的分析 if Rf i1 R1 ui Rp