2-2章运算放大器.ppt

*2.1集成电路运算放大器2.3基本线性运放电路2.4同相输入和反向输入放大电路的其他应用2.2理想运算放大器集成运算放大器：高增益、直接耦合、高输入电阻和低输出电阻的多级放大电路。2.1集成电路运算放大器集成运放的结构：Av1Av2Av3=1vo1=Av1(vP-vN)vo2=Av1Av2(vP-vN)vo=Avo(vP-vN)vPvNvo1vo21.集成电路运算放大器组成集成运放的结构：（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二级一般采用差动放大器。（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减小输入电流，增加输入电阻。（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行功率放大，提高带负载的能力。共发射极放大电路构成，获得较高的电压放大倍数。互补对称电路构成，减小输出电阻，提高电路的带负载能力。恒流源构成，为各级电路提供稳定、合适的偏置电流，决定各级的静态工作点。μA741集成运算放大器的芯片实物外形图1μA7412876543空脚正电源端输出端调零端调零端反相输入端同相输入端负电源端外部接线图集成运算放大器外形：集成运放的电路图符号∞＋＋－U0U+U-同相输入反相输入∞＋＋－+12V输出6513724-12V调零电位器集成运算放大器代表符号：＋＋－U0U+U-国际符号：国内符号：2.集成电路运算放大器电路模型+–+–ViV+V-V1V2vovPvNNPriroAvo(vP-vN)++––0uoui+Uom-Uom-1mV+1mV线性区非线性区非线性区运放的电压传输特性：设Aod=104Aod越大，线性区越小，当Aod→∞时，线性区→0非线性区vPuN,,负向饱和，vO=-Vom非线性区vPuN,正向饱和，vO=+Vom│vi│≤1mV时，运放处于线性区。ri106Ωro100ΩAvo=104～107Avo=80DB～140DB3.ri??,iN=0,iP=04.ro?05.Auo??＋－vNvPvo+Uom-Uom0uoui2.2理想运算放大器+–+–ViV+V-V1V2vovPvNNPriroAvo(vP-vN)++––++–ViV+V-vovPvNNPriAvo(vP-vN)++––iP=0iN=01.+Vom=V+，-Vom=V-2.vNuP,负向饱和，vo=-Vom。vNuP,正向饱和，vo=+Vom。运放工作在线性区的条件：电路中引入负反馈运放工作在线性区的分析方法：虚短（u+=u-）虚断（ii+=ii-=0）vO-+AvNvP反馈深度负反馈,利用虚短和虚断分析电路2.3基本线性运放电路1.电压反馈：稳定输出电压-vI+vid+vF=0输入端有vID=vI-vF即vP?vO?vF?vid?vO?一.同相放大电路2.运放工作在线性区的分析方法：虚短：v+=v-，（vP=vN）虚断：ii+=ii-=0，（iP=iN=0）在同相放大电路中，两输入端电压大小相等，相位相同。3.同相放大电路计算电压串联负反馈(1)Av利用虚短和虚断得(2)输入电阻(3)输出电阻4.电压跟随器(1)Av利用虚短和虚断得(2)输入电阻(3)输出电阻电压跟随器作用：阻抗变换或缓冲器。电路不从信号源吸取电流，负载变化时，输出电压不变。二.反相放大电路1.确定运放状态,判定反馈组态；2.技术指标(1)Av电压并联负反馈虚短虚断(2)输入电阻(3)输出电阻当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：2.4同相输入和反向输入放大电路的其他应用一.求差电路(2)输入电阻i2i1当R1=R2，R3=Rf时，利用虚短：vp=vn、虚断：iI=0i2=-i1(3)输出电阻例题：2.4.1二.仪用放大器voR3R3R4R4R2R2R1+++A1-+A2++A3由放大器组成的温度测量电路(集成化的仪表放大器）.E=+5VRRRRtuiRt：热敏电阻集成化:仪表放大