第七章节模拟集成电路及其应用电路课件(3810KB).pptVIP

3. 放大差模信号 △iE1=－△ iE2，Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈作用。 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即 为什么？ 差模信号作用时的动态分析 差模放大倍数 4. 动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR 共模抑制比KCMR：综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力。 四、具有恒流源的差分放大电路 为什么要采用电流源？ Re 越大，共模负反馈越强，单端输出时的Auc越小，KCMR越大，差分放大电路的性能越好。 但为使静态电流不变，Re 越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。 需在低电源条件下，得到趋于无穷大的Re。 解决方法：采用电流源！ 等效电阻为无穷大 近似为 恒流 因为uO为有限值， Aod＝∞，所以 uN－uP＝0，即 uN＝uP…………虚短路 因为rid＝∞，所以 iN＝iP＝0………虚断路 电路特征：引入电压负反馈。 无源网络 集成运放的线性工作区 uO＝Aod(uP－ uN) 7.3 集成运算放大器的线性应用 集成运放工作在线性区时主要用于实现各种信号的比例、求和、积分微分等运算； 还包括有源滤波、信号检测和采样保持等。 集成运放在线性区的应用需要研究的问题 （1）什么是运算电路：运算电路的输出电压是输入电压某种运算的结果，如加、减、乘、除、乘方、开方、积分、微分、对数、指数等。 （2）描述方法：运算关系式 uO＝f (uI) （3）分析方法：“虚短”和“虚断”是基本出发点。 7.3.1 比例运算电路 1. 反相比例运算电路 + _ iN=iP=0， uN=uP=0－－虚地 在节点N： 2. 同相比例运算电路 同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器 7.3.2 加减运算电路 1. 反相加法运算电路 方法一：节点电流法 方法二：利用叠加原理 首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。 2. 同相加法运算电路 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf 利用叠加原理求解： 令uI2= uI3=0，求uI1单独作用时的输出电压 在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果简单明了，易于计算。 同理可得， uI2、 uI3单独作用时的uO2、 uO3，形式与uO1相同， uO =uO1+uO2+uO3 。 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf 与反相求和运算电路的结果差一负号 必不可少吗？ 3. 减法运算电路 利用求和运算电路的分析结果 设 R1∥ R2∥ Rf＝ R3∥ R4 ∥ R5 若R1∥ R2∥ Rf≠ R3∥ R4 ∥ R5，uO＝? 实现了差分放大电路 7.3.3 积分运算电路和微分运算电路 1. 积分运算电路 移相 利用积分运算的基本关系实现不同的功能 1) 输入为阶跃信号时的输出电压波形？ 2) 输入为方波时的输出电压波形？ 3) 输入为正弦波时的输出电压波形？ 线性积分，延时 波形变换 2、微分运算电路 由于“虚断”，i- = 0，故iC = iR 又由于“虚地”， u+ = u- = 0 ，　　故 可见，输出电压正比于输入电压对时间的微分。 7.4.1 比较器 1、 电压比较器的功能：比较电压的大小。 广泛用于各种报警电路。 输入电压是连续的模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况。 使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。 2、电压比较器的描述方法 :电压传输特性 uO＝f(uI) 电压传输特性的三个要素： （1）输出高电平UOH和输出低电平UOL （2）阈值电压UT （3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向 7.4　集成运算放大器的非线性应用 3、集成运放的非线性工作区 电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反馈 集成运放工作在非线性区的特点 1) 净输入电流为0 2) uP uN时， uO＝＋UOM uP uN时， uO＝－UOM （1）UT＝0 （2）UOH＝＋ UOM， UOL＝－ UOM （3）uI 0 时 uO ＝－UOM; uI 0 时 uO ＝＋ UOM 集成运放的净输入电压等于输入电压，为保护集成运放的输入端，需加输入端限幅电路。 集成运放的净输入电压最大值为±UD 一. 过零比较器 输出限幅电路 为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。 UOH＝＋ UZ1＋ UD2 UOL＝－( UZ2 ＋ UD1) UOH＝ － UOL＝ UZ UOH＝ UZ