模电运算放大器(康华光).pptVIP

比例-积分运算电路——PI 调节器 vo CF vi R2 R1 + + – – + + ? – ? RF if i1 电路的输出电压 上式表明：输出电压是对输入电压的比例-积分 这种运算器又称 PI 调节器, 常用于控制系统中, 以保证自控系统的稳定性和控制精度。改变 RF 和 CF，可调整比例系数和积分时间常数, 以满足控制系统的要求。 * 第二章 运算放大器 重点: 1.了解运放的基本组成部分及其功能; 2.理解运放电压传输特性与等效电路的意义,掌握其基本分析方法; 3. 理解用运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理及其设计方法。 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。最早开始应用于1940年，1960年后，随着集成电路技术的发展，运算放大器逐步集成化，大大降低了成本，获得了越来越广泛的应用。 运算放大器主要用于模拟计算机，可模拟加、减、积分等运算，对电路进行模拟分析。在信号处理、测量及波形产生方面也获得广泛应用。 4运放LM324 §2.1 集成运算放器简介 一、集成电路运算放大器的内部组成单元 1. 发展历程简介 单运放LM741 2.集成运算放大器的内部结构框图简介 输入 输出 输入级 (差动放大器) 中间级 (电压放大器) 输出级 (功率放大器) 偏置电路 输入级:输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，一般采用带恒流源的差放 。 中间级:电压放大倍数高,通常由多级放大器构成。 输出级:与负载相接,输出电阻低,带负载能力强,常由互补对称电路或射极输出器构成。 偏置电路:为上述各级电路提供稳定合适的静态工作点,由各种恒流源电路组成。 LM741内部结构——P282 LM741 8个管脚： 2：反相输入端 3：同相输入端 6：输出端 7 、4 ：外接正负电源端 1、5：外接调零电位器 8：空脚 8 7 6 5 LM741 1 2 3 4 3. 管脚简介 LM324 1 2 3 4 5 6 7 1Vo 1Vn 1Vp 2Vp 2Vn 2Vo 4Vo 4Vn 4Vp 3Vp 3Vn 3Vo 14 13 12 11 10 9 8 - + - + - + - + +12V -12V 外接图 -VCC 输出端 vo +VCC 反相 输入端 同相 输入端 vn vp 7 3 LM741 6 2 4 1 5 1k? 10k? 管 脚 说 明 4、图形符号 vn vp vo - vd + - + - vd + vn vp vo - A + + ▽ 注意： 在电路符号图中一般除画出输入输出端外，其余的省去。 vn(v-) ：反相输入端的输入电位 vp(v+) ：同相输入端的输入电位 vo：输出端的输出电位 ⊥ ：输入输出公共端(接地端) 上述每一点均为对地的电压 ，在接地端未画出时应注意。 vd ＝ vp－vn：——差模输入电压 A：开环电压放大倍数, 一般很大。 或 开环电压放大倍数 二、 运算放大器的电路模型与特点 放大电路处在线性工作状态且信号源单独作用时： 从净输入端(vp-vn)之间看进去运放等效为ri ，从输出vo~地⊥之间看进去运放用戴维宁定理等效为一个受控恒压源A(vp-vn)和一个内阻ro相串联。 ——很大 ——很大 ——很小 1.实际运算放大器的特点 开环电压放大倍数 A=106~108 差摸输入电阻 ri =106~1011 ? 输出电阻 ro=10~100 ? - + ri ro vo A(vp-vn) vp vn + - in ip 共模抑制比 KCMR=80dB~140dB ——很大 - vi + vo (vp-vn) +Vom -Vom 其中： (1)线性工作(放大)区 -?(vp- vn)?时, vo=A(vp-vn) ?＝Vom/A ，很小。 (2)正向饱和区 vp-vn+? 时, vo=+Vom (3)反向饱和区 vp-vn -?时, vo=-Vom ? -? 其中: ?Vom ——输出电压的极限值, 称为饱和电压, 且: |?Vom| ≤|?VS| ?VS——正负电源电压 2.实际运放的开环传输特性 传输特性——vo~vi的关系曲线 - + ri ro vo A(vp-vn) vp vn + - in ip 3.含实际运算放大器电路的分析依据 若图示电路中,正负电源电压?VS= ? 5V。求： (1) A=1