[工学]第4章差动放大电路及运算放大器.pptVIP

第4章 差动放大电路及集成运算放大器 第 4 章 差动放大电路及集成运算放大器 一、直接耦合 二、 零点漂移 4.2 差动放大电路 一、电路结构 1. 组成: 左右两个结构、参数完全相同的单管共射放大电路组成； 2. 两个输入端、两个输出端， uo = uo1－uo2 ； 3. 两个直流电源UCC和 - UEE 。 二、静态分析 ui1 = ui2 = 0 uo1 = uo2， uo= 0 UBE＋2IERE = UEE 三、动态分析 RE 对单管零点漂移的抑制过程 (2) 差模输入信号 (3) 比较输入信号 四、输入和输出方式 1. 双端输入—双端输出 2. 单端输入—单端输出 4.3 集成运算放大器 5. 理想运算放大器 二、放大电路中的负反馈 三、 运算放大器的线性应用 四、运算放大器的非线性应用 课 堂 讨 论 限幅电压比较器 Uz uo = UZ 当 ui UR 时， 稳压管正向导通 uo =－UD 当 ui UR 时， 稳压管起稳压作用 4.3 集成运算放大器 ui uo O - UD UR uo Ro ＋ uZ － R － ＋ ∞ ＋ R ui UR VS +UOM －UOM 2. 滞回电压比较器 当 uo= + UOM 时, u+ = UH = Rf R2 + Rf UR + R2 R2 + Rf UOM 当 uo=－UOM 时, u+ = UL = Rf R2 + Rf UR－ R2 R2 + Rf UOM O uo ui UL UH 上限触发电压 下限触发电压 uo + _ R1 － ＋ ∞ ＋ R2 ui UR Rf 4.3 集成运算放大器 3. 双限电压比较器 当 ui＜UL 时, uo1=－UOM uo2=＋UOM 当 ui UH 时, uo1=＋UOM uo2=－UOM 当 UL＜ui＜UH 时, uo1= uo2 =－UOM uo= 0 uo=＋UOM uo=＋UOM 4.3 集成运算放大器 uH uo2 uo1 VD1 VD2 uo － ＋ ∞ ＋ uL － ＋ ∞ ＋ ui ui uo O UOM UH UL 输出信号 xo 输入信号 xi 放大电路 Ao 比较环节 开环放大倍数： Ao = xo xd 闭环放大倍数： Af = xo xi 反馈系数： xf xo F = 反馈信号 xf 反馈电路 F ﹢ ﹣ 净输入信号 xd 2. 反馈的类型与判断 (1) 反馈的类型 ① 正反馈和负反馈 正反馈： xf 与 xi 作用相同，使 xd 增加； 负反馈： xf 与 xi 作用相反，使 xd 减小。 ② 串联反馈和并联反馈（输入端） 串联反馈： xf 与 xi 以串联的形式作用于净输入端； 并联反馈： xf 与 xi 以并联的形式作用于净输入端。 ③电流反馈和电压反馈（输出端） 电流反馈：反馈信号取自输出电流, xf ∝ io ； 电压反馈：反馈信号取自输出电压, xf ∝ uo 。 4.3 集成运算放大器 xf Ao F xi xd xo ① 是否存在反馈 看是否有将输入和输出联系起来的反馈元件。 ② 判断是正反馈还是负反馈 采用瞬时极性法。 ③ 若是负反馈，是何种类型的负反馈 是电压反馈还是电流反馈？ 是串联反馈还是并联反馈？ (2) 反馈的判断步骤 4.3 集成运算放大器 ＋ ＋ ＋ 判断方法：瞬时极性法。 － ＋ Ao ＋ RF RL R R1 R2 ＋ uo － ui － uf ＋ － ud ＋ ＋ ＋ uo RF if － ＋ ∞ ＋ R1 R2 ui ii id RL 正反馈 负反馈 ① 正反馈和负反馈 uo RF if － ＋ ∞ ＋ R1 R2 ui ii id RL 输出端短路法: 令RL= 0，此时 uO=0， 若 xF = 0 则为电压反馈，否则为电流反馈