集成運(yùn)放應(yīng)用基本運(yùn)算電路.ppt

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1、第六章集成運(yùn)算放大電路4、掌握電流源電路的組成、工作原理及其應(yīng)用。了解集成運(yùn)放的組成原則。5、掌握差分放大器的電路組成、工作原理、工程估算以及性能特點(diǎn)，并熟悉其應(yīng)用場(chǎng)合。學(xué)習(xí)要求1、熟悉集成運(yùn)放電路的組成原理。掌握線性工作時(shí)，理想運(yùn)放的兩條重要法則：v-→v+，i→02、掌握反相放大器和同相放大器的電路結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。3、熟練運(yùn)用“虛開路(ii=0)”和“虛短路(v+=v–)”分析各種運(yùn)算電路。2.1集成運(yùn)放的應(yīng)用－基本運(yùn)算電路國(guó)內(nèi)符號(hào)國(guó)際符號(hào)運(yùn)放符號(hào)：vivo+VOM-VOM?線性放大區(qū)運(yùn)放傳輸特性：－＋vNvPvo?＋－vN

2、vPvo運(yùn)算放大器的電路模型開環(huán)電壓放大倍數(shù)高(104-107)；輸入電阻高（約幾百KΩ）；輸出電阻低（約幾百Ω）；漂移小、可靠性高、體積小、重量輕、價(jià)格低。＋－＋－＋－＋－Avo(vp-vN)VpvNvorirov1v2運(yùn)放線性應(yīng)用的條件運(yùn)放的傳輸特性vo=f(vi)0vi(mV)vo(V)++-vi1vi2voΔAV+V-在圖示運(yùn)放電路中，有vo=Avo(vi2-vi1)=Avdvid設(shè)電源電壓為±12V，則運(yùn)放最大輸出電壓VOM=±10V設(shè)運(yùn)放Avo=105，則其傳輸特性如圖所示-0.10.1-1010線性區(qū)非線性區(qū)非線性

3、區(qū)結(jié)論：運(yùn)放在開環(huán)狀態(tài)下線性區(qū)很窄，只能工作在非線性區(qū)。理想運(yùn)放則無線性區(qū)如何使運(yùn)放工作在線性區(qū)呢？降低電壓放大倍數(shù)如何降低電壓放大倍數(shù)呢？引入負(fù)反饋結(jié)論：運(yùn)放工作在線性區(qū)的條件是在電路中加入負(fù)反饋。理想運(yùn)放的條件虛短路放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)。分析多個(gè)運(yùn)放級(jí)聯(lián)組合的線性電路時(shí)可以分別對(duì)每個(gè)運(yùn)放進(jìn)行。虛開路運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)集成運(yùn)放理想化條件集成運(yùn)放理想化條件下分析法則虛短路虛開路放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)，可以分開分析。vPvo_+?+?vNiP信號(hào)的放大、運(yùn)算有源濾波電路運(yùn)放線性應(yīng)用2.3基本線性運(yùn)放電路vN=vP=vi_+?+?Rf

4、R1RPvivo結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：信號(hào)從同相端輸入。2.3.1同相放大電路（1）2.共模輸入電壓為vi，因此對(duì)運(yùn)放的共模抑制比要求高。1.輸入電阻大，輸出電阻小，可認(rèn)為是0，因此帶負(fù)載能力強(qiáng)。性能特點(diǎn)：iN=iP=0_+?+?vivo輸入電阻大，輸出電阻小，在電路中常作為阻抗變換器或緩沖器。作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輸出電壓全部引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。電壓跟隨器是同相比例運(yùn)算放大器的特例。電壓跟隨器例2.3.1+-+-VsR1VNRmIMVPIiI1i1=i2vo_+?+?R2R1RPvii

5、1i2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：信號(hào)從反相端輸入。2.3.2反相放大電路（1）虛地Ri=R1為保證一定的輸入電阻，當(dāng)放大倍數(shù)大時(shí)，需增大R2，而大電阻的精度差，因此，在放大倍數(shù)較大時(shí)，該電路結(jié)構(gòu)不再適用。RP=R1//R2平衡電阻，使輸入端對(duì)地的靜態(tài)電阻相等，保證靜態(tài)時(shí)輸入級(jí)的對(duì)稱性。反相放大電路（2）vo_+?+?R2R1RPvii1i2輸出電阻小、共模電壓為0以及“虛地”是反相輸入的特點(diǎn)。1.共模輸入電壓為0，因此對(duì)運(yùn)放的共模抑制比要求低。2.輸出電阻小，可認(rèn)為是0，因此帶負(fù)載能力強(qiáng)。3.輸入電阻小，因此對(duì)輸入電流有一定的要求。4.在放大倍

6、數(shù)較大時(shí)，該電路結(jié)構(gòu)不再適用。性能特點(diǎn)：vo_+?+?R2R1RPviR3R4i1i2i4i3M例：求Av=?應(yīng)用：用低值電阻實(shí)現(xiàn)高電壓增益的反相比例運(yùn)算vo_+?+?R2R1RPviR3R4i1i2i4i3M(2)該電路作為話筒的前置放大電路，若選R1=51kΩ,R2=R3=390kΩ,當(dāng)vo=-100vi時(shí)，計(jì)算R4的值；（3）直接用R2代替T形網(wǎng)絡(luò)的電阻時(shí)，當(dāng)R1=51kΩ,Av=-100時(shí)，求R2值。設(shè)計(jì)要求：Ri=1M?，AV=-100解：R1=Ri=1M?設(shè)計(jì)例題R2=R1=Ri=1M??。篟2>>R3,R4(k?)

7、R4=99k?R3=1k?作業(yè)：2.3.22.3.52.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用_+?+?R2R1R1vi2voR2vi1解出：差動(dòng)放大器放大了兩個(gè)信號(hào)的差，但是它的輸入電阻不高（=2R1）,這是由于反相輸入造成的。2.4.1求差電路例2.4.1求圖所示電路的輸出電壓vo2的表達(dá)式，并說明該電路的特點(diǎn)。-R21+A1vi1vo1R1R2-R22+A2vo2R22vi2vNR2電路的輸入電阻為無窮大。當(dāng)R1=R21時(shí)2.4.2儀用放大器voR3R3R4R4R2R2R1_+_+_+iR1v3v1+-v2vR1=v1-v

8、2A1A2A3v4vn3vP3調(diào)節(jié)反相求和電路的某一路信號(hào)的輸入電阻，不影響輸入電壓和輸出電壓的比例關(guān)系，調(diào)節(jié)方便。R2_++?RfR1vi2voRPvi1i2iFi1實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入端的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。2.4.3求和電路此電路如果以v+為