模拟放大器优秀课件.ppt
模拟放大器1第1页，本讲稿共58页按频率特性进行分类：按频率特性进行分类：低通低通高通高通带通带通带阻带阻2第2页，本讲稿共58页R RC CR R一阶低通滤波器一阶低通滤波器3第3页，本讲稿共58页0 01 10.7070.707f fP P截止频率截止频率此电路的缺点：此电路的缺点：1 1、带负载能力差。、带负载能力差。2 2、无放大作用。、无放大作用。3、特性不理想，边沿不陡。、特性不理想，边沿不陡。截止频率处：截止频率处：4第4页，本讲稿共58页 一阶有源低通滤波器一阶有源低通滤波器_R RR R1 1R RF FC C+_5第5页，本讲稿共58页幅频特性：幅频特性：有放大作用有放大作用运放输出，带负载能力强。运放输出，带负载能力强。幅频特性与一阶无幅频特性与一阶无源低通滤波器类似源低通滤波器类似1 1、时：时：2 2、时：时：3 3、6第6页，本讲稿共58页如何组成高通滤波器？如何组成高通滤波器？RCRC对调对调_R RR R1 1R RF FC C+_7第7页，本讲稿共58页 第八章第八章 波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换运放非线性应用的分析依据：运放非线性应用的分析依据：u uo o8.2 电压比较器电压比较器8第8页，本讲稿共58页一一.电压比较器电压比较器u uo ou ui i0 0URu uo o9第9页，本讲稿共58页二二.过零电压比较器过零电压比较器u ui iu uo ou ui i0 0u uo o10第10页，本讲稿共58页t tu ui it tu uo o例：利用电压比较例：利用电压比较器将正弦波变为方器将正弦波变为方波。波。u ui iu uo o11第11页，本讲稿共58页u uo ou ui i0 0+UZ-UZ三三.稳定输出电压的比较器稳定输出电压的比较器u uo o U UZ Zu ui i12第12页，本讲稿共58页8.3.1.8.3.1.矩形波发生器矩形波发生器-+ucu-u+RFR1R3DZURuoR2R1、R2构成正反馈电路，构成正反馈电路，R2上上的反馈电压的反馈电压UR是输出电压的一是输出电压的一部分。部分。作为参考电压加在同相作为参考电压加在同相输入端。输入端。8.3 8.3 非正弦波形发生电路非正弦波形发生电路13第13页，本讲稿共58页工作原理：工作原理：(a)(a)设设 uo =+=+UZ Z此时，输出给此时，输出给C C充电充电!+URuc0 0t t-+ucu-u+RFR1R3DZURuoR214第14页，本讲稿共58页一旦一旦uc +UR,就有就有 u-u+uo 立即由立即由UZ变成变成UZ !+URuc0 0t t0 0t tuoUZ-UZ在在uc +UR 即即u-0 0 时时,u,uo1o1 0,D 0,D2 2 导通导通,D,D1 1 截止截止,u,uo o =0 =0；u ui i 0 0,D 0,D2 2 截止截止,D,D1 1 导通，此时导通，此时:t tu uo oo o+u ui iu uo oR R1 1R RF FR R2 2D D1 1D D2 2A Au uo1o1半波整流电路半波整流电路19第19页，本讲稿共58页显然，只要运放的输出显然，只要运放的输出电压大于二极管的正向电压大于二极管的正向电压，电压，D D1 1 和和 D D2 2 中总有中总有一个导通，另一个截止，一个导通，另一个截止，这个电路就能正常整流。这个电路就能正常整流。这个电路所要求的最小输入电压峰值为：这个电路所要求的最小输入电压峰值为：UD/Au UD 为二极管的正向电压为二极管的正向电压 A Au u=R=RF F/R/R1 1+u ui iu uo oR R1 1R RF FR R2 2D D1 1D D2 2A Au uo1o120第20页，本讲稿共58页第第8 8章作业章作业8.68.98.128.2021第21页，本讲稿共58页 限幅器限幅器t tu ui iu u0 0t tU UZ Z-U-UZ Z-+A Au uo o R R1 1R RF Fu ui iD DZ ZR R+22第22页，本讲稿共58页另一种形式的限幅器：另一种形式的限幅器：u uo ou ui i0 0+U+UZ Z+U+UZ Z传输特性传输特性-+A Au uo o R R1 1R RF Fu ui iD DZ Z+23第23页，本讲稿共58页总结总结1 1、电路简单。、电路简单。2 2、当、当A Ao o不够大时，输出边沿不陡。不够大时，输出边沿不陡。3 3、容易引入干扰。容易引入干扰。24第24页，本讲稿共58页t tu ui it tu uo o过零附近仍过零附近仍处于放大区处于放大区A Ao o不够大时的情况不够大时的情况25第25页，本讲稿共58页 迟滞比较器迟滞比较器1 1、下行的迟滞比较器、下行的迟滞比较器分析：分析：1 1、因为有正反馈，所以、因为有正反馈，所以输出饱和。输出饱和。2 2、当、当u uo o正饱和时：正饱和时：3 3、当、当u uo o负饱和时：负饱和时：比较电压由原比较电压由原来的输出决定来的输出决定+u uo oR RR R2 2R R1 1u ui iU UR R26第26页，本讲稿共58页传输特性传输特性U U+H+HU U+L+L跳转后增大了跳转后增大了U U+-U-U-加速跳转加速跳转U U+H+H-U-U+L+L称为回称为回差差小于回差的干扰不会引起跳转小于回差的干扰不会引起跳转下限下限上限上限u uo ou ui i0 0U Uomom-U Uomom27第27页，本讲稿共58页t tu ui iU U+H+HU U+L+Lt tu uo oU Uomom-U-Uomom输入正弦波的情况输入正弦波的情况28第28页，本讲稿共58页2、上行的迟滞比较器、上行的迟滞比较器u+=0 时翻转，时翻转，可以求出上下限。可以求出上下限。+uoRR2R1ui29第29页，本讲稿共58页U U+H+HU U+L+Lu uo ou ui i0 0U Uomom-U Uomom传输特性曲线传输特性曲线30第30页，本讲稿共58页为了稳定输出电压，可以在为了稳定输出电压，可以在输出端加上双向稳压管输出端加上双向稳压管如何计算上下限？如何计算上下限？不变！不变！+R RR R2 2R R1 1u ui iu uo o U UZ Z31第31页，本讲稿共58页另一种电路形式另一种电路形式如何计算上下限？如何计算上下限？用用U UZ Z代替代替U Uomom+R RR R2 2R R1 1u ui iu uo o U UZ Z32第32页，本讲稿共58页另一种电路形式另一种电路形式如何计算上下限？如何计算上下限？上下限不同！上下限不同！+R RR R2 2R R1 1u ui iu uo oU UZ Z33第33页，本讲稿共58页另一种电路形式另一种电路形式 U UZ Z+u uo oR RR R2 2R R1 1u ui i34第34页，本讲稿共58页思考题：思考题：点点b b是电位器是电位器R RW W 的中点，点的中点，点a a 和点和点c c 是是b b的上方和下方的某点的上方和下方的某点 。试定性画。试定性画出点电位器可动端分别处于出点电位器可动端分别处于 a a、b b、c c 三点时的三点时的 u uo o u uc c 相对应的波形图。相对应的波形图。+R RW WR R1 1R R2 2C C+u uc cu uo o-D D1 1D D2 2a ab bc c35第35页，本讲稿共58页三角波发生器三角波发生器矩形波经积分电路便可产生矩形波，但是此矩形波经积分电路便可产生矩形波，但是此电路要求前后电路的时间常数配合好，不能让积电路要求前后电路的时间常数配合好，不能让积分器饱和。分器饱和。+RR1R2C+uc_uo-+RR2C36第36页，本讲稿共58页反向积分电反向积分电路路上行的迟滞上行的迟滞比较器比较器+A1A2uouo1R02R01RCR2R137第37页，本讲稿共58页0uo1tUomUom0uotU+HU+L+A1A2uouo1R02R01RCR2R138第38页，本讲稿共58页周期和频率的计算：周期和频率的计算：tuoU+HU+LT39第39页，本讲稿共58页集成运放其它应用集成运放其它应用*电压源、电流源与电压、电流的测量电压源、电流源与电压、电流的测量1 1、电压源：、电压源：要求输出电阻小要求输出电阻小电路电路组成组成反向比例放大器反向比例放大器同相比例放大器同相比例放大器40第40页，本讲稿共58页_ _+R R2 2R R1 1R RP PU Uo oU Us s反向比例放大器组成的电压源反向比例放大器组成的电压源41第41页，本讲稿共58页电路特点电路特点1 1、同相比例放大器组成的电压源的输出大于、同相比例放大器组成的电压源的输出大于输入。输入。2 2、反相比例放大器组成的电压源输出可以小、反相比例放大器组成的电压源输出可以小于输入。于输入。3 3、同相比例放大器的输入电阻大，从信、同相比例放大器的输入电阻大，从信号源取得的电流小。号源取得的电流小。42第42页，本讲稿共58页2 2、电流源：、电流源：要求输出电阻大，要有电流负反要求输出电阻大，要有电流负反馈。馈。_ _+R R2 2R R1 1R RP PU Us sR RF FR RL LF FI IL L43第43页，本讲稿共58页_ _+R R2 2R R1 1R RP PU Us sR RF FR RL LF FI IL L负载负载悬地悬地！44第44页，本讲稿共58页3 3、电压、电流与电阻的测量：、电压、电流与电阻的测量：指针式万用表的缺点：指针式万用表的缺点：（1 1）不能测量微小电压；）不能测量微小电压；（2 2）R Rg g不是不是0 0或或，因此引起误差，因此引起误差；（3 3）作交流测量时，表盘刻度是非线性的，影）作交流测量时，表盘刻度是非线性的，影响精度。响精度。45第45页，本讲稿共58页同相输入的电流源可以作为电压表同相输入的电流源可以作为电压表_ _+R RF FR RG GU Ux xF FI IG G输入电阻大，相输入电阻大，相当于电压表的内当于电压表的内阻是无穷。阻是无穷。I IG G正比于正比于U UX X46第46页，本讲稿共58页_ _+R RF FR RG GU Ux xF FI IG G选用：选用：I IG G=100=100 A A，R RF F=10=10，则：，则：U UX X=I=IG GR RG G=1mV=1mV47第47页，本讲稿共58页此电路的优点此电路的优点1 1、能测量较小的电压；、能测量较小的电压；2 2、输入电阻高，对被测电路影响小；、输入电阻高，对被测电路影响小；3 3、与、与R RG G无关，表头的互换性好；无关，表头的互换性好；4 4、R RF F小，可以做得较精密。小，可以做得较精密。48第48页，本讲稿共58页电压表扩大量程电压表扩大量程_ _+R RF FR RG GF FI IG G1mV1mV表头表头R R1 1R R2 2R R3 31mV1mV10mV10mV100mV100mV49第49页，本讲稿共58页分压电阻的计算分压电阻的计算取取R R1 1=100k=100k解出：解出：R R2 2=900k,R=900k,R3 3=1M=1M50第50页，本讲稿共58页电流表电流表_ _+R RF FR RG GF FI IG G1mV1mV表头表头+100100 1010 A A1010 100100 A A1 1 1m1mA AI Ig gR=UR=Ug g=1mV=1mV51第51页，本讲稿共58页 (1).(1).半波整流电路半波整流电路+-u ui iD DR RL L+-u uo o在普通的二极管线性在普通的二极管线性 检波检波电路中，由于硅二极管的正电路中，由于硅二极管的正向导通电压不小于向导通电压不小于0.5V0.5V，当，当U Ui i小于小于1V1V时，时，U UO O 误差很大。误差很大。并且，二极管作为一个半导体元件，它很容易受并且，二极管作为一个半导体元件，它很容易受到温度的影响，它还具有非线性特性，所有这些先到温度的影响，它还具有非线性特性，所有这些先天不足，都是形成检波误差的根源。天不足，都是形成检波误差的根源。若把普通二极管置于运算放大器的反馈回路中，若把普通二极管置于运算放大器的反馈回路中，就能大大削弱这些影响，提高电路的精度。就能大大削弱这些影响，提高电路的精度。精密整流电路精密整流电路52第52页，本讲稿共58页思考题：思考题：如果我们希望获得正半波性的如果我们希望获得正半波性的输入信号，怎么办？输入信号，怎么办？二极管反向二极管反向+u ui iu uo oR R1 1R RF FR R2 2D D1 1D D2 253第53页，本讲稿共58页(2).(2).全波整流电路全波整流电路在半波整流电路的基础上，加一级加法运算放大在半波整流电路的基础上，加一级加法运算放大器，就组成了简单的绝对值电路：器，就组成了简单的绝对值电路：+u ui iu uo oR R1 1R RF1F1R R2121D D1 1D D2 2+R R1111R RF2F2R R2222R R1212A A1 1A A2 2u u1 154第54页，本讲稿共58页左图中左图中A A1 1 构成半波整流电构成半波整流电路，在路，在 R R1 1 R RF1F1 的条件下，的条件下，有：有：0 0(当当 u ui i 0)0)0)-u ui iu u1 1=t tu ui i0 0t tu u1 1o o+u ui iu uo oR R1 1R RF1F1R R2121D D1 1D D2 2+R R1111R RF2F2R R2222R R1212A A1 1A A2 2u u1 155第55页，本讲稿共58页t tu uo oo ot tu ui io ot tu u1 1o o+u ui iu uo oR R1 1R RF1F1R R2121D D1 1D D2 2+R R1111R RF2F2R R2222R R1212A A1 1A A2 2u u1 156第56页，本讲稿共58页（R R1 1=R=RF1F1）R R12 12=R=RF2F2+u ui iu uo oR R1 1R RF1F1R R2121D D1 1D D2 2+R R1111R RF2F2R R2222R R1212A A1 1A A2 2u u1 157第57页，本讲稿共58页58第58页，本讲稿共58页
