第6章运算放大器2综述.ppt

第 6 章 运算放大器 6.1 集成运算放大器简介 6.3 运算放大器负反馈 6.2 模拟运算电路 6.4 信号处理电路 6.5 正弦波振荡器 运算放大器的符号 输出端 实际运放开环 电压放大倍数 1.反相输入 6.2.1 比例运算 由运放工作在线性区的依据 可列出 由此得出 闭环电压 放大倍数 平衡电阻 若 则 6.2 模拟运算电路 2.同相输入 由运放工作在线性区的依据 可列出 由此得出 闭环电压 放大倍数 若 则 或 1 加法运算 由图可列出 由上列各式可得 当 时，则上式为 平衡电阻 6.2.2 加减法运算 2 减法运算 如果两个输入端都有信号 因为 ，故上列两式可得 由图可列出 输入，则为差分输入。 2减法运算 当 时， 平衡电阻 和 则上式为 当 时，则得 可见，输出电压与两个输入电压的差值成正比， 故可进行减法运算。 图中， 其中 是共模分量， 是差模分量。 如果 ，试问 RF 多大时输出电压不含共 模分量？ 例 [解] 欲使 uo不含共模分量 uic2，必须满足下列条件: [解] 因 经整理后得 。此时输出电压 例如 则 1、 积分运算 uo R1 R2 CF ui + – + – uC + – if ii 当 ui 为阶跃电压时，则 uo 随时间线性增长， t 最后达到负饱和值。 6.2.3 积分和微分运算 2 微分运算 微分运算是积分的逆运算，将积 由图可列出 故 即输出电压与输入电压对时间的一次微分成正比。 分电路反相输入端的电阻与反馈电容 位置对调，就成为微分电路。 2 微分运算 uo RF R2 C1 ui + – + – uC + – + – + if ii Ui t 注意：由于此电路工作时稳定性不高， 故实际中很少应用。 当 ui 为阶跃电压时 uo 为尖脉冲电压。 凡是将放大电路(或某个系统)输出信号的一部分或全部经某种电路(反馈网络)引回到输入端，称为反馈。 6.3.1 反馈的基本概念 如果反馈信号使净输入信号增加，称为正反馈。如果反馈信号使净输入信号减小，称为负反馈。 无负反馈放大 电路方框图 6.3 放大电路中的负反馈 基本放大电路 反馈电路 F + – 带有负反馈放大 电路的方框图 比较环节 — 输入信号 — 净输入信号 — 反馈信号 — 输出信号 净输入信号 若三者同相， 可见 ，电路为负反馈。 则 6.3.1 反馈的基本概念 根据反馈电路与基本放大电路在输入、输出 端的连接方式不同，负反馈有以下四种类型。 负反馈的类型有： 反馈量取自输出电压为电压反馈， 取自输出电流为电流反馈； 反馈量以电流的形式出现，与输入信号进行比较为并联反馈； 在输入端 反馈量以电压的形式出现，与输入信号进行比较为串联反馈。 电压串联负反馈； 电压并联负反馈； 电流串联负反馈； 电流并联负反馈。 在输出端 6.3.2 负反馈的类型 R1 R2 uo RF + – RL ? ? 　　设某一瞬时 ui 为正，则此时 uo 也为正，同时反馈电压 uf 也为正。 净输入信号 小于输入信号，即 uf 的存在使净 输入信号减小，所以为负反馈。 反馈电压 取自输出电压，并与之成正比， 故为电压反馈。 uf 与 ui 在输入端以电压形式作比较，两者串联，故为串联 反馈。 判别图示电路的反馈类型 1. 串联电压负反馈 　　首先用电位的瞬时极性判别 反馈的正、负。 1. 串联电压负反馈 串联电压负反馈方框图 uo R1 R2 RF + – RL ? 　　设某一瞬时 ui 为正，则此时 uo 为负，各电流实际方向如图示。 净输入电流 　　小于输入电流，即 if 的存在使 净输入电流减小，所以为负反馈。 反馈电流 　　取自输出电压，并与之 成正比，故为电压反馈。 if 与 ii 在输入端以电流形式作比较，两者并联，故为并联 反馈。 判别图示电路的反馈类型 2. 并联电压负反馈 　　首先用电位的瞬时极性判别 反馈的正、负。 2. 并联电压负反馈 uo R1 R2 RF + – RL id if ? ii 并联电压负反馈方框图 为负反馈； uf 与 ui 在输入端以电压形式作 反馈电压 与输出电流成比，故为电流反馈； 判别图示电路的反馈类型 3. 串联电流负反馈 串联电流负反馈方框图 比较，两者串联，故为串联反馈。 R2 uo R + – RL ud + – ? ? uf + – 图中 判别图示电路的反馈类型 4. 并联电流负反馈 并联电流负反馈方框图 如何