应用电工学第10章集成运算放大器.ppt

* 第十章 集成运算放大器 10.1 集成运算放大器概述 10.3 负反馈对放大电路性能的改善 10.2 反馈的基本概念 10.4 理想运算放大器 10.5 基本运算放大器 10.6 电压比较器 10.7 RC正弦波振荡电路 第10章 目录 10.1 集成运算放大器概述 第10章10? 1 集成电路：采用微电子技术将二极管、晶体管、场效应晶体管、电阻、电容等元件和导线组成的电路集合在一小块半导体晶片上，封装上外壳，向外引出管脚，构成一个完整的、具有一定功能的电路。 小规模集成电路（SSI）：每块晶片上不超过100个元 器件 。 中规模集成电路（MSI）：每块晶片上元器件个数在 100~1000个左右。 大规模集成电路（LSI）：每块晶片上元器件个数在 1000~10000个左右。 超大规模集成电路（VLSI）：每块晶片上元、器件个数 在10000个以上。 集成电路分为模拟集成电路和数字集成电路 集成电路的特点 1. 元器件参数的一致性和对称性好； 2. 二极管大多用三极管的发射结代替； 3. 电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替， 电位器均需外接； 4. 电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感 和变压器均需外接。 集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。 第10章10? 1 (一) 集成运算放大器的组成 输入级 偏置电路 输出级 中间级 输入级 — 差动放大器 输出级 — 射极输出器或互补对称功率放大器 中间级 — 电压放大器 偏置电路 — 由镜像恒流源等电路组成 输入 输出 第10章10? 1 输入级 偏置电路 中间级 输出级 输出 集成运放 ??741的电路原理图 +VCC uo + - 反相 输入 -VEE 同相输入 T12 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T13 T14 T16 T18 T17 T20 T15 T19 R1 R2 R3 R4 R5 R7 R8 R9 R10 R11 R12 C ? ? ? ? ? ? ? 第10章10? 1 u d uo u + u ? 集成运算放大器的符号 输出端 反相 输入端 同相 输入端 信号传 输方向 理想运放开环电压放大倍数 AO 实际运放开环 电压放大倍数 (一) 集成运算放大器的组成 第10章10? 1 （二）运算放大器的电压传输特性 UOM - UOM Uim -Uim uo= f ( ud ) , 其中 ud = u+- u? ud uo o 线性区uo = Ao ud 正饱和区 ud uo + + ? Ao 负饱和区 u+ u? 第10章10? 1 正反馈 xd = xi + xf 负反馈 xd = xi ? xf Ao = xo / xd F= xf / xo 放大电路 反馈电路 xo xi xd xf ? xi— 总输入信号 xd — 净输入信号 xf — 反馈信号 开环放大倍数 反馈系数 xo— 输出信号 反馈：将放大器输出信号的一部分或全部经反馈网络送回输入端。 10.2 反馈的基本概念 第10章10? 2 （一）负反馈分类 1.串联反馈 2.并联反馈 反馈信号与输入信号以并联的形式作用于净输入端。 并均以电流的形式出现。 反馈信号与输入信号以串联的形式作用于净输入端。 并均以电压的形式出现。 ud = ui - uf ui id = ii - if ii 放大电路 反馈电路 id ii if RL uo 反馈电路 放大电路 ui ud uf RL uo 第10章10? 2 3.电压反馈 4.电流反馈 反馈信号取自输出电压，与输出电压成比例：uf与uo成正比，为电压反馈。 反馈信号取自输出电流，与输出电流成比例： i f与 io成正比，为电流反馈。 io if 反馈电路 放大电路 ui ud uf RL uo 反馈电路 放大电路 ui ud uf RL uo （一）负反馈分类 第10章10? 2 并联电压负反馈 串联电压负反馈 并联电流负反馈 串联电流负反馈 串联反馈： xi与 xf分别接在运放两个输入端 并联反馈： xi 与 xf接在运放同一个输入端 xf直接接在输出端，若将输出端短路，则 uo等于零，若xf为零，为电压反馈；否则为电流反馈。 反馈类型： （二）负反馈的判断 是压是流看输出;是并是串看输入 第10章10? 2 举例 并联电压负反馈 if id ii R1 ui uo R