教学课件：第7章 集成运算放大器及其应用1.ppt

* 模拟电子电路 * 基本放大器 A 取样 反馈网络 F ∑ 比较 X f . X d . 净 输 入信号 反馈信号 输出信号 ＋ 输入信号 A f 反馈放大器 X i . X o . 负反馈放大电路的框图 . . . 7.3.4 负反馈放大电路的框图及一般表达式 框图 A称为开环放大倍数 F称为反馈系数 · · i * 模拟电子电路 * . 闭环增益的一般表达式 开环增益 反馈系数 闭环增益 闭环增益的一般表达式 * 模拟电子电路 * * 模拟电子电路 * 四种组态负反馈放大器增益和反馈系数的定义 * 类型 参数 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联 A? 开环电压增益 开环互阻增益 开环互导增益 开环电流增益 F? 电压反馈系数 互导反馈系数 互阻反馈系数 电流反馈系数 Af 闭环电压增益 闭环互阻增益 闭环互导增益 闭环电流增益 * 模拟电子电路 * （2）负反馈使放大器的增益下降了 倍； （1） 称为反馈深度 ，表征反馈强弱； ——深度负反馈 深反馈条件下， 一般负反馈 正反馈 自激振荡 . 反馈深度讨论 7.3.5　负反馈对放大电路性能的影响 1．提高放大电路的稳定性 A F + – xI xD xO xF 开环放大倍数 反馈系数 引入负反馈后净输入信号　xD = xI ? xF 引入负反馈后闭环放大倍数 对上式求导 　　可见，引入负反馈后，放大倍数降低了，而放大倍数的稳定性却提高了。 uF 负反馈改善了波形失真 2．改善非线性失真 加入 负反馈 无负反馈 F uf Au uI uO + – uD uO 大 小 略大 略小 略小 略大 uI Au 接近正弦波 3．对放大电路输入电阻和输出电阻的影响 四种负反馈对 ri 和 ro 的影响 串联电压 串联电流 并联电压 并联电流 ri ro 减低 增高 增高 增高 增高 减低 减低 减低 思考题：为了分别实现： 　　　　 (a)稳定输出电压；(b)稳定输出电流； 　　　　 (c)提高输入电阻；(d)降低输出电阻。 应引入哪种类型的负反馈？ * * 4.展宽通频带 引入负反馈使电路的通频带宽度增加： * 电工电子技术基础 * 结论 串联负反馈增大放大器的输入电阻；并联负反馈减小放大器的输入电阻。电压负反馈，稳定输出电压，减小输出电阻；电流负反馈，稳定输出电流，增大输出电阻。 输入电阻、输出电阻增大和减小的数量都与反馈深度 有关。 * * * * 2、集成运算放大器的电路符号 两个 输入端 一个 输出端 若将集成运放看成为一个“黑盒子”，则可等效为一个双端输入、单端输出的差分放大电路。 + _ + ￥ 国际流行符号 + _ uo 国家标准符号 电工电子技术基础 * * + _ + ￥ 国际流行符号 + _ uo 国家标准符号 输出端 同相输入端 反相输入端 信号的流向 说明：运放是有源器件,必须由直流电源供电。 电工电子技术基础 * * 7.2.2、集成运算放大器的主要参数及电压传输特性 一、集成运放的主要参数（P246） 2.差模输入电阻Rid 4.输入失调电压UIO 1.开环差模电压放大倍数Aud 3.共模抑制比KCMR 5.输入失调电流IIO 6.输入偏置电流IIB 7.开环输出电阻 8.最大共模输入电压 9.最大差模输入电压 电工电子技术基础 * * 二、集成运放的电压传输特性 集成运放的电压传输特性：指开环时集成运放的输出电压u0与差模输入电压uid=u+-u-的关系。 uO=f(u--u+) + _ + ￥ u+ u- uo 线性区 非线性区 输出只有两种电平, 高电平UOH 或低电平UOL 开环差模增益高达几十万倍 斜率Aud 线性区非常窄 电工电子技术基础 * * * 7.2.3 理想集成运算放大器 、理想化条件 由于运放具有开环放大倍数很大，输入电阻高，输出电阻低等特性，在分析时常将其理想化，称为理想运放。 差模电压增益 Aud=∞ 差模输出电阻 Rod=0 差模输入电阻 Rid= ∞ 输入偏置电流 IIB=0 共模抑制比 KCMR= ∞ 失调电流 IIO=0 频带宽度 BW-3dB= ∞ 失调电压 UIO=0 转换速率 SR= ∞ 失调电流温漂 dIIO/dT=0 噪声电压 UN= 0 失调电压温漂 dUIO/dT=0 电工电子技术基础 * * 理想运放特点 1. “虚短”特性 ——工作在线性区时的特性: 电路必须工作在闭环状态！ 所以 2. “虚断”特性 所以 由于uo为有限值, Aud= ?。因而, 两端净输入电压: 【提示】——“虚短”和“虚断”是分析工作在线性区的集成运放的应用电路的两个基本出发点。 ——近似短路 ——近