第9章集成运算放大器.ppt

第 9 章集成运算放大器
集成运算放大器概述
放大电路中的负反馈
信号的运算和处理电路
教学基本要求
1. 了解集成运算放大器的基本组成和电压传输特性;
2. 理解反馈的概念,了解负反馈对放大电路性能的影响;
3. 理解基本运算电路的工作原理和分析方法;
;
5. 理解自励振荡的条件,了解用集成运算放大器组成的RC 振荡电路的工作原理;
6. 了解有源滤波器的工作原理。
集成运算放大器概述
(一) 集成运算放大器的组成
输入级
中间级
输出级
输入端
输出端
◆特点:
①多级直接耦合放大电路;
②输入级采用差分放大电路,KCMRR 和 ri 很高;
③中间级采用多级共射电路,Au 很高;
④输出级采用互补对称功率放大电路或共集放大电路,ro 很小,带负载能力很强。
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反相输入端
同相输入端
输出端
uo
u-
u+
-
ud
+
Auo
-
+
+
◆输入方式:
①反相输入
②同相输入
③差分输入
CF741
8
1
7
2
3
4
5
6
100 dB
2
3
8 7
5 4
6
u-
u+
uo
+UCC
-UEE
CF741 的外部接线和管脚图
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集成运放的图形符号
◆理想运放的主要条件:
(1) 开环放大倍数:Ao→∞
(2) 开环输入电阻:ri→∞
(3) 开环输出电阻:ro→0
(4) 共模抑制比:KCMRR→∞
uo
u-
u+
-
ud
+
∞
-
+
+
△
理想运放的图形符号
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(二) 电压传输特性
ud
0
uo
+ε
-ε
线性区
正饱和区
负饱和区
+UOM
-UOM
当-ε≤ud≤+ε时:
uo = Auo ud = Auo(u+-u-)
当 ud> (+ε) 时:
uo = + UOM≈+UCC
当 ud< (-ε) 时:
uo =-UOM≈-UEE
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放大电路中的负反馈
放大电路
Ao
反馈电路
F
输入信号
xi
净输入信号
xd
输出信号
xo
xf
反馈信号
比较环节
反馈示意图
开环放大倍数:
Ao =
xo
xd
闭环放大倍数:
Af =
xo
xi
反馈系数:
F =
xf
xo
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(一) 反馈的概念:
(一) 反馈的分类:
(1) 正反馈和负反馈:
①正反馈:
xf 与 xi 作用相同,使 xd 增加;
②负反馈:xf 与 xi 作用相反,使 xd 减小。
(2) 电压反馈和电流反馈:
①电压反馈:反馈信号取自电压,xf ∝ uo(xo )
②电流反馈:反馈信号取自电流,xf ∝ io (xo)
(3) 串联反馈和并联反馈
①串联反馈:xf 与 xi 以串联的形式作用于净输入端;
②并联反馈:xf 与 xi 以并联的形式作用于净输入端。
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Ao
F
xi xd
xf
xo
(4) 直流反馈和交流反馈:
①直流反馈:xf 是静态直流分量;
②交流反馈:xf 是动态交流分量。
(二) 反馈的判断方法
1. 判断是否存在反馈?哪些是反馈元件?
2. 是交流反馈还是直流反馈?
3. 判断是正反馈还是负反馈?
◆对于交流负反馈:
4. 判断交流负反馈的类型:
电压反馈?电流反馈?串联反馈?并联反馈?
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1. 反馈电路直接从输出端引出的,是电压反馈;
从负载电阻RL的靠近“地”端引出的,是电流反馈;
2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和反相)上的,是串联反馈;加在同一个输入端(同相或反相)上的,是并联反馈;
3. 对串联反馈,输入信号和反馈信号的极性相同时,是负反馈;极性相反时,是正反馈;
4. 对并联反馈,输入信号和反馈信号的极性相同时,是正反馈;极性相反时,是负反馈。。
运算放大器电路反馈类型的判别方法:瞬时极性法
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