第5章 反馈与集成运算放大器的应用..ppt

2 反馈的分类 反馈的分类： 1)根据反馈信号对输入信号作用的不同，反馈可分为正反馈和负反馈两大类型。 反馈信号增强输入信号的叫做正反馈； 反馈信号削弱输入信号的叫做负反馈。 反馈类型的判别方法： 串联反馈和并联反馈可以根据电路结构判别。当反馈信号和输入信号接在放大电路的同一点（另一点往往是接地点）时，一般可判定为并联反馈； 当反馈信号和输入信号接在放大电路的不同点时，一般可判定为串联反馈。 电压反馈和电流反馈的判别方法：交流短路法，具体是：假定将放大电路输出端交流短路，如果反馈信号Xf消失，表明引入的是电压反馈，反之，则为电流反馈 综合以上两种情况，可构成电压串联、电压并联、电流串联和电流并联4种不同类型的负反馈放大电路。 2．简单的运算放大器 简单运算放大器的原理电路如图所示。 5.2.2集成电路运算放大器的主要参数 1．输入失调电压VIO 输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失调电压VIO。实际上指输入电压VI=0时，输出电压VO折合到输入端的电压的负值。 2．输入偏置电流IIB BJT的集成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流IBN和IBP。输入偏置电流是指集成运放输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值。 3．输入失调电流IIO 在BJT集成电路运放中，输入失调电流IIO是指当输出电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差。 5.2.3 理想运算放大器 理想器件的主要特征： （1）开环电压增益 Au =? （2）输入电阻Ri= ? ，输出电阻Ro=0， （3）开环带宽 BW= ? （4）同相输入端端压与反相输入端端压v P = v N 时，输出电压v o =0，无温漂 对于工作在线性区的理想运放应满足： “虚短”：即v - = v + ； “虚断”：即i- =i+= 0 5.4.2 电压比较器 1. 方波发生器 5.5 负反馈在直流稳压电源中的应用 5.5 负反馈在直流稳压电源中的应用 5.5.1 整流电路 2 RC正弦波振荡器 正弦波振荡器的基本组成部分： ①基本放大电路 ②正反馈网络 ③选频网络 正弦波振荡器的分类： ①RC正弦波振荡器 ②LC正弦波振荡器 文氏电桥振荡器 放大器的电压放大倍数为： 反馈网络具有选频作用。 RC反馈网络的反馈系数为： 5.4.4 使用运算放大器应注意的几个问题 1 选用元件 通常是根据实际要求来选用运算放大器。如测量放大器的输人信号微弱它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放，大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。选好后，根据管脚图和符号图联接外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消振电路及调零电路等。 2 消振 通常是外接RC消振电路或消振电容，用它来破坏产生自激振荡的条件。是否已消振，可将输入端接地，用示波器观察输出端有无自激振荡。目前由于集成工艺水平的提高，运算放大器内部已有消振元件，毋须外部消振。 3 调零 4 保护 调零时应将电路接成闭环。调零分两种，一种是在无输入时调零，即将两个输入端接地，调节调零电位器，使输出电压为零。另一种是在有输入时调零，即按已知输入信号电压计算输出电压，而后将实际值调整到计算值。 1、输入端保护 3、电源保护 2、输出端保护 5 扩大输出电流 5.1 整流电路 5.2 滤波电路 5.3 直流稳压电路 直流稳压电源的组成： 利用具有单向导电性能的整流元件如二极管等，将交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入电源相数可分为单相整流电路和三相整流电路，按输出波形又可分为半波整流电路和全波整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。 1 单相半波整流电路 当u2为正半周时，二极管D承受正向电压而导通，此时有电流流过负载，并且和二极管上的电流相等，即io= id。忽略二极管的电压降，则负载两端的输出电压等于变压器副边电压，即uo=u2 ，输出电压uo的波形与u2相同。 图示电路既能提高输入电阻，也能满足一定放大倍数的要求。 根据运放工作在线性区的虚短和虚断两条分析依据，可以推出图4-2所示电路的闭环电压放大倍数为： 例 在图4-2所示电路中，已知R1=100kΩ，Rf1=200kΩ，Rf2=200kΩ， Rf3=1kΩ，求： （1）闭环电压放大倍数Auf、输入电阻ri及平衡电阻R2； （2）如果改用图4-1的电路，要想保持闭环电压放大倍数和输入电阻不变，反馈电阻Rf应该多大？ 解（1）闭环电压放大倍数为： 2、同相输入比例运算电路 电压跟随器 例 在图示电路中，已知R1=100kΩ， Rf=200kΩ ，ui=1V，求输出电压u