实验5_有源RC电压放大电路.pdfVIP

有源RC电压放大电路 实验目的  学习有源RC电压放大器。  本实验有三个电路，同相输入放大器，反相输入 放大器，有反馈电容的反相输入放大器 预习内容  阅读LF353的“数据手册”，了解LF353的性能。  复习关于用运放和RC组成的电压放大器的理 论知识。 实验仪器 示波器 函数信号发生器 数字万用表 实验内容 1 同相输入放大器 2 反相输入放大器 3 有反馈电容的反相输入放大器 实验原理 运算放大器 有源RC电路 运放的频率特性 LF353的简化原理图 集成运算放大器的结构 输入级--差动放大器（输入放大器） 很高的输入电阻 很大的CMRR （共模抑制比） 中间级-- 电压放大器（通道放大器） 很高的电压放大倍数 输出级--功率放大器 （输出放大器） 使运放有一定的带负载能力 减小运放的输出电阻 理想运放的参数  理想运放有以下假设  开环增益无穷大，Aa0→∞。  输入阻抗无穷大，Rai→∞。  共模抑制比无穷大，CMRR→∞。  输入失调电压为零，Vioff→0 。  输入失调电流为零，Iioff→0 。  输出电阻为零，Rao→0 。 将运放理想化的目的和条件 理想化的目的是使电路分析大大简化 理想化的条件是运放的工作状态（或外部参数） 局限在运放的“理想”范围内 当运放的闭环增益远小于开环增益时，就可以认为运 放的开环增益无穷大，即Aa0→∞ 当运放输入端所接电阻的阻值远小于运放输入电阻时， 就可以认为运放的输入阻抗无穷大，即Rai→∞ 将运放理想化的目的和条件 当用运放构成的放大器的输入电阻远小于小于共模干扰源内 阻时，就可以认为运放共模抑制比无穷大，即CMRR→∞。 当运放直流闭环后，输入信号电压大于大于输入失调电压时， 就可以认为运放的输入失调电压为零，即Vioff→0 。 当与运放输入端相连元件中的电流大于大于输入失调电流时， 就可以认为运放的输入失调电流为零，即Iioff→0 。 当运放输出端所接负载电阻远大于大于运放输出电阻时，就 可以认为运放的输出电阻为零，即Rao→0 。 实验原理 运算放大器 有源RC电路 运放的频率特性 有源RC电路：RC电路与运放组成 RC电路：高通电路与低通电路 R C R vo vi c vo vi 低通频率响应：fH=1/2 ∏RC 电压增益：AV=1/1+j(f/fH)=H exp(-j φ) 当f 《fH时，H=1 当f》fH时，H=fH/f 用分贝表示：20lgH=20lgfH/f -20dB/十倍频程 实验原理 运算放大器 有源RC电路 运放的频率特性 运放的频率特性 运放被认为是线性系统 运算放大器OP07的典型频率特性 二阶系统  为开环增益，约为112dB，即400000  ≈ 1.5Hz, ω1≈9.425rad/s,T1=1/ ω1≈106ms  带宽增益积 : 增益带宽积-gain–bandwidth product  是指一个放大器(小信号)带宽以及其 相应增益的乘积  有限增益带宽积这项参数描述了运算 放大器增益对于频率的依赖关系 假设运算放大器的增益带宽积为1 MHz，它意味着当频率为1 Mhz时，器件的增益下降到单位增益。这样，当器件在电路中 的目标是得到单位增益时，它最高可以以1 MHz的频率工作而 不至于使信号失真。由于增益与频率的乘积是确定的，因此当 同一器件需要得到10倍增益时，它最高只能够以100 kHz的频 率工作。反过来，当工作频率降低到