第二章_运算放大器 康华光 第五版.ppt

2. 几项技术指标的近似计算 （1）电压增益Av 根据虚短和虚断的概念有 vn≈ vp＝ 0 ， ii＝0 所以 i1＝i2 即 （可作为公式直接使用） 2.3.2 反相放大电路 特点： 反相端为虚地，所以共模输入可视为0，对运放共模抑制比要求低 输出电阻小，带负载能力强 要求放大倍数较大时，反馈电阻阻值高，稳定性差。 如果要求放大倍数100，R1=100K，Rf=10M 2. 几项技术指标的近似计算 （2）输入电阻Ri （3）输出电阻Ro Ro→0 2.3.2 反相放大电路 当R2 R3时， （1）试证明Vs＝( R3R1/R2 ) Im 解（1）根据虚断有 I1 =0 所以 I2 = Is = Vs / R1 例2.3.3直流毫伏表电路 （2）R1＝R2＝150k?，R3＝1k?，输入信号电压Vs＝100mV时，通过毫伏表的最大电流Im(max)＝？ 又根据虚短有 Vp = Vn =0 R2和R3相当于并联，所以 –I2R2 = R3 (I2 - Im ) 所以 当R2 R3时，Vs＝( R3R1/R2 ) Im （2）代入数据计算即可 2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用 2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路 2.4.1 求差电路 从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。 当 则 若继续有 则 根据虚短、虚断和N、P点的KCL得： 2.4.1 求差电路 从放大器角度看 时， 增益为 （该电路也称为差分电路或减法电路） 2.4.1 求差电路 一种高输入电阻的差分电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 根据虚短、虚断和N点的KCL得： 若 则有 （该电路也称为加法电路） 2.4.3 求和电路的进一步讨论 Vi3 - + A Rf R Vo If ↓ R3 I3 → Id → Vi2 R2 I2 → Vi1 I1 → R1 8.1.1 求和电路 虚短、虚断 特点：调节某一路信号的输入电阻不影响其他路输入与输出 的比例关系； 称为支路增益，一般1 1. 反相求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路 1. 积分电路 式中，负号表示vO与vI在相位上是相反的。 根据“虚短”，得 根据“虚断”，得 因此 （积分运算） 即 2.4.4 积分电路和微分电路 1. 积分电路 根据“虚短”，得 根据“虚断”，得 因此 即 又 即 2.4.4 积分电路和微分电路 当vI为阶跃电压时，有 vO与 t 成线性关系 1. 积分电路 积分电路的用途 将方波变为三角波 积分电路的用途 将三角波变为正弦波 积分电路的用途 ?t uO O 可见，输出电压的相位比输入电压的相位领先 90? 。因此，此时积分电路的作用是移相。 ?t uI O Um 图 7.2.17 2.4.4 积分电路和微分电路 2. 微分电路 根据“虚短”，得 根据“虚断”，得 因此 即 ui t 0 t 0 uo 若输入： 则： 高频信号将产生较大的噪声。 Auo越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。 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对每个运放进行。 例、已知下图所示各电路中的集成运放均为理想运放。 1. 试说明各运放组成何种电路； 2. 试分别求解各电路的运算关系。 解：图（a）所示电路A1为求和运算电路、 A2为积分电路。 练习、 电路如下图所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V ? ? ? ? uO2/V ? ? ? ? 在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为集成电路。简单来说，集成电路是把元器件和连接导线全部制作在一小块硅片上而成的电路。 集成电路按其功能来分，有数字集成电路和模拟集成电路。模拟集成电路种类繁多，有运算放大器、宽频带放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模数和数模转换器、稳压电源和音像设备中常用的其他模拟集成电路等。 §引 言 模拟集成电路的特点： 电阻值不能很大，精度较差，阻值一般在几十欧至几十千欧。需要大电阻时，通常用恒流源替代； 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级与级之间用直接耦合； 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管短路其中一个PN结构成。 运算放大器外形图