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1、1. 差动放大器,2. 集成运放概述,第11章 集成运算放大器,3. 运放电路中的负反馈,1. 差动放大器 直接耦合电路,1.阻容耦合只适用于放大频率较高的交流信号。对于直流信号，阻容耦合不适用，必须采用直接耦合方式。,2.直接耦合能够放大直流信号。,建立静态 工作点,3.直接耦合放大器的级联问题是： A.前后级Q点相互影响。 B.零点漂移:前一级的温漂将作为后一级的输入信号， 被一级级放大，导致后级饱和或截止。,基本型差动放大器,2. 集成运算放大器概述,结构:集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接耦合放大器。,同相 输入端,正电源,反相 输入端,输出级：带负载能力强，采用互补对称电路或射
2、极输出器。,输入级：输入电阻高，能减小零点漂移，都采用差放 。,中间级：放大倍数高,采用共射放大电路。,偏置电路 : 由镜像恒流源等电路组成,输出端,负电源,反相输入端 u,同相输入端 u+,输出端 uo,(1) 开环差模电压放大倍数大 Auo= uo/(u+-u-)=105-107倍; (2) 共模抑制比高 CMRR=100db以上; (3) 输入电阻大 ri1M, 有的可达100M以上; (4) 输出电阻小 ro =几-几十,集成运算放大器的技术指标,由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件，而用理想运算放大器分析电路可使问题大大简化，因此后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
3、,理想运算放大器分析依据,传输特性:,实际运放电压传输特性,1. 线性区:,2. 非线性区:,理想运放电压传输特性,1. u+ u “虚短路”,2. id 0 “虚断路”,运放要工作在线性 区必须有负反馈。,3. 放大电路中的负反馈,正反馈- Xd加强(用于振荡器),反馈系数,开环放大倍数,闭环放大倍数,负反馈- Xd削弱(用于放大器),环路放大倍数,负反馈使Af变小,负反馈使Af变稳,负反馈使工作在线性区,3. 放大电路中的负反馈-类型判别,ud =ui uf （ uf 削弱了ud ） 负反馈,反馈电压 ,若输出电压uo 0 ，则uf 0 电压反馈,ui ，uf分别加于不同输入端 串联反馈,
4、1.串联电压负反馈,ud =ui uf （ uf 削弱了ud ） 负反馈,若输出电压uo 0 ，则uf 0 电流反馈,ui ，uf分别加于不同输入端 串联反馈,2.串联电流负反馈,3. 放大电路中的负反馈-类型判别,id =i1 if （ if 削弱了id ） 负反馈,若输出电压uo 0 ，则if 0 电压反馈,i1 ，if分别加于同一输入端 并联反馈,反馈电流 ,3.并联电压负反馈,id =ii if （ if 削弱了id ） 负反馈,若输出电压uo 0 ，则if 0 电流反馈,i1 ，if分别加于同一输入端 串联反馈,2.并联电流负反馈,反馈电流 ,3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号以电
5、压形式作比较； 对并联反馈，输入信号和反馈信号以电流形式作比较；,负反馈小结:,1.从输出端看可分为电压反馈与电流反馈 将输出端短路，若反馈量为零，则为电压反馈； 若反馈量不为零，则为电流反馈。,2.从输入端看可分为串联反馈与并联反馈 输入信号和反馈信号分别加在同相和反相上，是串联反馈； 加在同一个输入端上的，是并联反馈；,4. 反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。,5. 在运放电路中引入负反馈是为了使运放工作在线性区,4. 运算电路,(1) 反相比例运算放大器,RF反馈电阻 R2平衡电阻 R2=R1/RF,放大倍数,反相器,(2)同相比例运算放大器,放大倍数,(3)加法运算,uo,(4)减
6、法运算,特点：当： ui1 = ui2时， uo =0,例1：,R1=10k , R2=20k , ui 1=-1V， ui 2=1V 。求:uo,1. uo1为同相器输出 uo1= ui1= -1V,2. uo2为同相比例电路输出 uo2= (1+R2/R1) ui2 =3V,3. uo为减法电路输出,例2：,电路如图示。求uo与ui运算关系；当ui = 1 V时， uo ？,解,例3,电路如图示。计算u0,解,例4,现有信号变化范围为-5V +5V 。试设计一电平转换电路，将其变化范围变为 0V +5V 。,解,1.根据要求uo与ui关系为： uo = (ui /2)+2.5 V,uo =
7、 0.5 (ui +5),2. 电路为加法电路（ ui 及5V是输入）. 现采用反相输入加法电路，加一级反相器构成。如下图：,3. 由图可知：,R1=R/R/RF =20/20/10 =5k ,(5) 积分运算,当 ui 为阶跃电压时，则,(6)微分运算,当 ui 为阶跃电压时 ,uo 为尖脉冲电压。,参考电压,当ui UR时 , uo = + Uo(sat) 当ui UR时 , uo = -Uo(sat),特点:运放处于开环状态,（7）电压比较器,当ui UR时 , uo = -Uo(sat),ui从反相端输入,电压传输特性,过零比较器: 当UR =0时,例题1,过温保护电路:,温度 超过规定值， ui 增大 ui UR， uo= +UOM， T 导通 KA 动作,R 是热敏电阻， 温度升高阻值变小。,继电器, 切断电源。,利用电压比较器将正弦波变为方波。,例题2,用稳压管稳定输出电压,忽略了UF,电压比较器的另一种形式： 将双向稳压管接在负反馈回路上,