电路与电子技术第7章分解.ppt

集成运放的信号输入方式 2、差模输入方式 +UCC –UEE uo + – + u– u + + – + Auo 当运放的两个输入端输入大小相同，极性相反的信号时，称为差模输入方式。 ui 当集成运放两个输入端的内部电路完全对称时，信号ui接于同相端和反向端之间就满足差模输入条件。即 差模输入方式下的电压放大倍数用Aud表示，即 7.1.3 集成运放的主要技术指标 1．必要的概念 （1）反馈的概念 将放大电路的输出量（电压或电流），通过一定的电路(反馈电路)，部分或全部回送到输入端(或输入回路)，用以改善或改变电路某些特性的控制过程，称之为反馈。通过反馈电路回送到输入回路电压或电流信号称为反馈信号。 如果反馈信号使放大器的净输入加强，从而也使输出加强，这种反馈称为正反馈。 如果反馈信号使放大器的净输入减弱，从而也使输出减弱，这种反馈称为负反馈。 （2）开环闭环的概念 如果放大器的输出与输入之间没有反馈，放大器的这种连接状态称为开环状态。 如果放大器的输出与输入之间连有反馈，放大器的这种连接状态称为闭环状态。 开环 闭环 引入负反馈 闭环 引入正反馈 2．集成运放的主要参数 （1）差模开环电压放大倍数Aod 指运放在无外加反馈情况下，输出电压与输入差模电压之比。即 （2）共模抑制比CMRR 指运放无外加反馈时，开环差模电压放大倍数与开环共模放大倍数之比。即 （3）差模输入电阻rid 指运放在无外加反馈情况下，从两个输入端口看进去的等效电阻。 uo u+ + – + u- rid （4）输出电阻ro 指运放在无外加反馈情况下，从输入端口看进去的戴维南等效电阻。 uo u+ + – + u- + - uoc ro （5）其他参数 包含有失调电压、失调电流、温漂及开环带宽等，详细定义参看教程。 7.3.1 理想运放分析基础 7.3 具有负反馈的集成运放应用电路 实际运放的理想化模型就是理想运放。其理想化参数为： 开环差模增益： 差模输入电阻： 输出电阻： 共模抑制比： 上限截止频率： 失调电压、电流及其温漂：均为0。 1. 理想运放的概念 2. 运放的电压传输特性 线性区： uo = Aud(u+– u–) 非线性区： u+ u– 时， uo = +Uo(sat) u+ u– 时， uo = – Uo(sat) uo + + ? u+ u– – ? +Uo(sat) u+– u– uo –Uo(sat) 线性区 理想特性 实际特性 非线性区 O 3.理想运放在线性工作区的特点 因为 uo = Aud(u+– u– ) 所以(1) 差模输入电压约等于 0 即 u+= u– ,称“虚短” 电压传输特性 Aud越大，运放的线性范 围越小，必须加负反馈才能 使其工作于线性区。 + + ∞ uo u– u+ i+ i– – ? u+– u– uo 线性区 –Uo(sat) +Uo(sat) O (2) 由于 输入电流约等于 0 即 i+= i– ? 0 ,称“虚断” 4.理想运放在非线性工作区的特点 (1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat) (2) i+= i– ? 0,仍存在“虚断”现象 电压传输特性 当 u+ u– 时， uo = + Uo(sat) u+ u– 时， uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象 u+– u– uo –Uo(sat) +Uo(sat) O 非线性区 7.3.2 比例运算电路 1.反相比例运算 (1) 电路组成 (2) 电压放大倍数 因虚短, 所以u–=u+= 0， 称反相输入端“虚地” 因虚断，i+= i– = 0 ， if i1 i– i+ 所以 i1 ? if 因要求静态时u+、 u– 对地电阻相同， 所以平衡电阻 R2 = R1 // RF uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 例: 电路如下图所示，已知 R1= 10 k? ，RF = 50 k? 。 求: 1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变, 要求Auf为 – 10, 则RF 、 R2 应为多少？ 解：1. Auf = – RF ? R1 = –50 ? 10 = –5 R2 = R1 ?? R