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第第10章章 集成运算放大器集成运算放大器10.510.5 运算放大器在信号运算方面的应用运算放大器在信号运算方面的应用运算放大器在信号运算方面的应用运算放大器在信号运算方面的应用10.810.8 有源滤波器有源滤波器有源滤波器有源滤波器10.710.7 RC RC RC RC正弦波振荡器正弦波振荡器正弦波振荡器正弦波振荡器10.610.6 电压比较器电压比较器电压比较器电压比较器10.110.1 集成电路的简单介绍集成电路的简单介绍集成电路的简单介绍集成电路的简单介绍10.210.2 运算放大器概述运算放大器概述运算放大器概述运算放大器概述10.410.4 理想运算放大器理想运算放大器理想运算放大器理想运算放大器10.310.3 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念 理想运算放大器及其分析依据理想运算放大器及其分析依据1.理想运算放大器理想运算放大器2.电压传输特性电压传输特性 uo=f(ui)线性区：线性区：uo=Auo(u+u)+Uo(sat)u+u uoUo(sat)线性区线性区实际特性实际特性uo+u+u+UCCUEE O10.3 电子电路中的负反馈电子电路中的负反馈 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念 放大电路中的负反馈类型放大电路中的负反馈类型放大电路中的负反馈类型放大电路中的负反馈类型 负反馈对放大性能改善负反馈对放大性能改善负反馈对放大性能改善负反馈对放大性能改善10.7 10.7 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈(RCRCRCRC正弦正弦正弦正弦波振荡器波振荡器波振荡器波振荡器)1.反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量(电压或电流电压或电流)的部分或全的部分或全2.2.部部，通通过过一一定定的的元元件件，以以一一定定的的方方式式回回送送到到输输入回入回3.3.路并影响输入量路并影响输入量(电压或电流电压或电流)和和输出量的过程。输出量的过程。2.信号的两种流向信号的两种流向正向传输：正向传输：输入输入 输出输出反向传输：反向传输：输输出出 输入输入 开开环环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络 反馈概念反馈概念 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节比较环节比较环节反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路反馈电路反馈电路输出信号输出信号输出信号输出信号输入信号输入信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图净输入信号净输入信号若三者同相，则若三者同相，则 Xd=Xi Xf可见可见可见可见 X Xd d 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。2.2.2.2.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性3.3.改善波形失真改善波形失真改善波形失真改善波形失真Auiufud加反馈前加反馈前加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后加反馈后加反馈后大大略小略小略大略大略小略小略大略大 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小小接近正弦波接近正弦波正弦波正弦波uiuo4.4.4.4.展宽通频带展宽通频带展宽通频带展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈BWBWf fBWBWf|Au|O O5.5.对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响1)1)串联负反馈串联负反馈串联负反馈串联负反馈使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高2)2)并联负反馈并联负反馈并联负反馈并联负反馈 使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1)1)电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低2)2)电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高6.6.6.6.对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响10.7 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈10.7.1 自激振荡自激振荡自激振荡自激振荡1 1S Su u 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。频率和幅值的交流信号的现象。频率和幅值的交流信号的现象。频率和幅值的交流信号的现象。开关合在开关合在开关合在开关合在“1”“1”为无反馈为无反馈为无反馈为无反馈放大电路。放大电路。放大电路。放大电路。2 22 21 1S Su u 开关合在开关合在开关合在开关合在“2”“2”为有反馈放大电路，为有反馈放大电路，为有反馈放大电路，为有反馈放大电路，自激振荡状态自激振荡状态自激振荡状态自激振荡状态自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件(1)(1)幅度条件：幅度条件：幅度条件：幅度条件：(2)(2)相位条件：相位条件：相位条件：相位条件：n n n n 是整数是整数是整数是整数 相位条件相位条件相位条件相位条件意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是正反馈正反馈正反馈正反馈；幅度条件幅度条件幅度条件幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数A A 或或或或反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数F F 达到达到达到达到)。自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件10.7.2 10.7.2 正弦波正弦波正弦波正弦波振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路1 1 正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成(1)(1)放大电路放大电路放大电路放大电路:放大信号放大信号放大信号放大信号 (2)(2)反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络:必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号 (3)(3)选频网络选频网络选频网络选频网络:保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满 足自激振足自激振足自激振足自激振 荡条件荡条件荡条件荡条件 (4)(4)稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节:使电路能从使电路能从使电路能从使电路能从 A Au uF F 1 1，过渡到，过渡到，过渡到，过渡到 A Au uF F =1=1，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。RCRC选频网络选频网络选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络 用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号u uf f作为输入信号作为输入信号作为输入信号作为输入信号 选出单一频选出单一频选出单一频选出单一频率的信号率的信号率的信号率的信号2.2.电路结构电路结构电路结构电路结构uf+R R+R RF2F2R R1 1 C C R RC C u uOO +D D1 1D D2 2R RF1F1作业题作业题 P299 10.3.1(a)(d)(e)(h)P269 10.3.2 10.5.2(解释解释)预习预习:12.1 12.3