第五章 集成运算放大器及其应用 《模拟电子技术知识基础》课件.pptVIP

5.4 集成运放的应用电路 5.4.1电压――电流转换电路(I/U转换电路 ) 电压－电流变换电路 a） 反相输入式 b） 同相输入式 c)复合管驱动 uR1=uI 当输入电压不变，负载电阻在一定范围内变化，输出电流将保持不变，此电路就成为恒流源。 图5-14 5.4.2、电流――电压变换电路 电流－电压转换电路 uo=-iFRF=-iIRF 图5-27 5.4.3 单电源交流放大电路 图5-28 单电源反相输入阻容耦合放大电路 1?2VCC的偏置电压 图5-29 单电源同相输入阻容耦合放大电路 5.4.4线性整流电路 图5-30 单相线性半波整流电路 a）基本电路 b）电压传输特性 c）输入、输出电压波形 图5-31 全波线性整流电路 a) 基本电路 b）输入、输出波形图 图5-10 理想运放的图形符号 a) 符号 b)标有双电源的运放符号 LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。 2、 集成电路的特点 （1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现需要对称结构的电路。 （2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。 （3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。 （4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。 （5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。 1.集成运放的理想化条件 开环差模电压增益 AoD?105 （很高） 输入电阻 RiD ? 106Ω（很大） 输出电阻 Ro ? 100Ω （很小） 3、集成运放的电压传输特性和主要参数 共模抑制比 KCMR ? ∞ （很高） 由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压(uP－uN)的数值仅为几十～一百多微伏。 在线性区：uO＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。 (uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM，即集成运放工作在非线性区。 通用型运放 工作电源为双电源 2.集成运放的传输特性 非线性区 图5-11 理想运放工作在线性区的特点 因为 uo = Aod(uP– uN ) 所以(1) 差模输入电压约等于 0 即 uP= uN ,称“虚短” (2) 输入电流约等于 0 即 iP= iN ? 0 ,称“虚断” 电压传输特性 Aod越大，运放的线性范 围越小，必须加负反馈才能 使其工作于线性区。 (理想运放工作在线性区 必要条件) uP– uN uo 线性区 –UOM +UOM) O iP iN 理想运放工作在饱和区(非线性区)的特点 (1) 输出只有两种可能, +UOM 或–UOM (2) iP= iN ? 0,仍存在“虚断”现象 电压传输特性 当 uP uN 时， uO = + UOM uP uN 时， uO = – UOM 不存在 “虚短”现象 uP– uN uo –UOM +UOM O 饱和区 理想运放工作在非线性区 必要条件之一： 1、开环状态 2、引入正反馈 iP iN 2） 主要参数 ( 器件手册P42 ) LM324典型值 理想值 开环差模放大电压倍数AuD 100dB ∞ 输入失调电压UIO 2mV 0 输入失调电流IIO 5nA 0 输入偏置电流IIB 45nA 0 输入失调电压温度漂移dUI/dt 几μV/℃ 0 开环差模输入电阻RiD 1MΩ ∞ 最大差模输入电压ＵIDM 32V 最大共模输入电压ＵICM Vcc-1.5V -3db带宽fh和单位增益带宽fc 最大输出电压ＵOPP Vcc-1.5V 转换速率SR 几V/μS ∞ LM324的特性曲线 输入电压范围 b) 开环频率 c)