电工电子技术及应用 教学课件 作者 全安 第9章运算放大器及其应用.pptVIP

第9章 运算放大器及其应用;9.1 集成运算放大器;集成运算放大器——具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。;9.1 集成运算放大器;1.运算放大器的基本电路构成 ; 集成运算放大器常见的封装形式有双列直插塑料封装和金属封装，它们都有8~14个引脚，每个引脚都与内部电路的某一特定位置相连。;9.1 集成运算放大器;3.集成运算放大器的分类——◆通用型 ◆专用型;1.理想集成运放的特性 1）开环（无反馈）电压放大倍数Au0→∞； 2）输入电阻ri→∞； 3）输出电阻r0→0； 4）共模抑制比KCMR→∞。 2.理想集成运放分析方法 由以上特性推导出两个重要结论： 1）同相输入端的电位u+等于反相输入端电位u-，称为“虚短” Au0→∞ ui=u+-u-=u0/Au0=0 u+=u- 当一个输入端接地时，另一输入端接近地电位，称为“虚地” 2）输入电流等于零，称为“虚??”。 ri=∞ i+=i-=0 ;1.反相比例运算放大电路 (1)电路组成如图所示:; 2.闭环(有反馈)电路放大倍数Auf根据理想运放条件,集成运放两输入端可被看作“虚断”和“虚地”来分析。 因为“虚地”，UN=0，则 ;结论： 1）该电路的闭环电压放大倍数Auf只取决于Rf和Ri的比值，而与集成运放本身的参数无关。 2）输出电压U0与输入电压ui存在着反相比例关系，其比例系数为-Rf/Ri。其中负号表示U0与ui反相，故称为反相比例运算放大电路。;例 如图所示， （1）若 求 。;2.同相比例运算放大电路 （1）电路组成; （2）闭环电压放大倍数Auf 根据理想化条件以及集成运放两输入端的“虚短”和“虚断”特点，可以得出： ; 结论： 1）该电路的闭环电压放大倍数Auf只与Rf和Ri的比值有关，与集成运放本身的参数无关； 2）输出电压u0与输入电压ui同相且有比例关系，比例系数为（1+Rf/Ri），故称为同相比例运算放大电路。;例 如图 （1）当 时，求 （2）当 时，求;9.2 放大电路中的负反馈;1.反馈的概念 反馈——把放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定的电路形式回送到它的输入回路中，从而对放大电路的输入信号进行自动调节的过程。;2.负反馈放大电路的框图;瞬时极性法，具体步骤： 1）规定电路输入信号某一时刻的对地极性，以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性； 2）根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性； 3）若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大，则说明引入正反馈； 4）若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了负反馈。;例 指出如图所示电路的反馈元件，并说明反馈极性。 ;例 图示电路为两极运放构成的放大电路，判断其反馈类型。 ;1.电压串联负反馈 ;3.电流串联负反馈 ;1.降低放大电路的放大倍数 2.放大倍数的稳定性得到提高 3.减小非线性失真 4.对放大器输入电阻和输出电阻的影响;9.3 集成运放的应用;1.运算电路 （1）加法运算电路;（2）减法运算电路; 2.信号变换电路 （1）电压—电流变换电路 将输入电压变换成与之成正比的输出电流的电路。;（2）电流—电压变换器 ;电压比较器 比较器——将一个模拟量的输入电压和一个参考电压相比较的电路。;同相输入电压比较器;本章小结;本章小结;本章学习结束 Goodbye!