电工与电子技术基础（第2版）完整版电子教案整套教学课件.ppt

课题四 反馈与振荡电路 习题四 1．什么叫反馈?反馈是怎样分类的? 2．如何判断反馈是正反馈还是负反馈?负反馈在放大电路中有何作用? 3．如何判断反馈是电压反馈还是电流反馈?是并联反馈还是串联反馈? 4．一个正弦波振荡器由哪几部分组成?应包括哪些环节? 5．LC正弦波振荡器基本电路有哪几种? 课题五 集成运算放大器及其应用 预备知识：电路的基本概念与计算；放大电路的基础知识；反馈概念。 前面所讲述的电子电路是由电路所需的电子元件通过导线连接而成的，称为分立元件电路。20世纪60年代，人们在半导体器件制造工艺的基础上，把整个电路中的元器件及它们之间的连接线制作在同一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称集成电路。集成电路因通用性强、可靠性高、体积小、质量小、功耗小、性能优越，而且外部接线少，调试方便，得到广泛应用。 集成运算放大器，简称集成运放（或运放），是用集成电路工艺制成的具有高增益的多级直接耦合放大器。集成运算放大器在发展初期主要用于模拟电子计算机中实现数学运算，故称运算放大器。随着集成电路工艺水平的不断发展和提高，它的应用已远远超出了数学运算的范围，而遍及电子技术的一切领域。 课题五 集成运算放大器及其应用 一、集成运放的外形、组成及符号 1．集成运放的外形 常见的集成运放有：圆壳式、双列直插式和扁平式，如图6-43所示。目前国产集成运放主要采用圆壳式和双列直插式两种。 图6-43 集成运放的外形 课题五 集成运算放大器及其应用 2．集成运放的组成 集成运放的类型很多，电路也不尽相同，然而在电路结构上有共同之处，一般由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成，组成方框图如图6-44a）所示。 图6-44 集成运放的原理框图及电路符号 课题五 集成运算放大器及其应用 集成运放的输入级一般是由三极管或场效应管等组成的放大器，实现双端输入单端输出；中间级由一级或多级放大器组成，主要任务是提高整个电路的电压放大倍数，可达106～108数量级；输出级一般由射极输出器构成，以提高输出功率和负载能力；偏置电路为各级放大器提供合适的偏置电流，确保放大器正常工作。 集成运放电路符号如图6-44b）所示，它有两个输入端和一个输出端。标“+”号的输入端叫同相输入端，由此端输入的信号经放大器的放大，输出信号与输入信号同相；标“-”号的输入端叫反相输入端，由此输入的信号经放大器的放大，输出信号与输入信号反相。 值得注意的是集成运放除输入、输出端外，还有电源端、公共端、调零端、外接偏流电阻端等。各引出端的具体作用可根据集成运放的型号查手册得知。 课题五 集成运算放大器及其应用 二、集成运放的主要参数 （1）开环差模电压放大倍数Aod。 Aod是指集成运放在无负反馈情况下，在两输入端加入大小相等、极性相反的信号即“差模信号”的电压放大倍数。Aod越大，电路越稳定，运算精度越高。一般放大倍数可达105～107。 （2）输入失调电压Uio。 一个理想的集成运放，不加调零装置，当输入电压为零时，其输出电压也应为零。实际上，输入级放大器很难达到，这就造成输入为零时输出不为零。 在室温及标准电压下，输入电压为零时，为使集成运放的输出电压也为零，须在输入端加相应的补偿电压，把这个补偿电压叫输入失调电压，用Uio表示。Uio越小越好，一般为±（1～10）mV。 课题五 集成运算放大器及其应用 （3）最大差模输入电压Uidmax。 最大差模输入电压是指集成运放的两输入端所能承受的最大差模电压。若超过此电压，会使集成运放的性能显著恶化，甚至造成损坏。 （4）最大输出电压Uop（或称输出电压峰—峰值）。 在给定负载上，最大不失真输出电压的峰—峰值称为最大输出电压。如F007电源电压为±15V时，Uop约为±12V。 课题五 集成运算放大器及其应用 三、集成运放的传输特性 传输特性是指集成运算放大器输出电压Uo和输入电压Uid之间关系的曲线，如图6-45所示。 由图可见，集成运放工作在输出电压Uo＜Uop范围时，Uo与Uid是线性关系，满足Uo=AodUid，这个范围称为线性区。 图6-45 集成运放的传输特性 课题五 集成运算放大器及其应用 集成运放有极高的开环电压放大倍数，即使只有毫伏级以下的输入电压，也足以使输出超