秋低频电子线路集成运算放大器的线性应用基础幻灯片课件.ppt

秋低频电子线路集成运算放大器的线性应用基础本次课内容第二章 集成运算放大器的线性应用基础 2.1 集成运算放大器的符号、模型和电压传输特性 2.2 线性应用时运放三种组态(引入深度负反馈)2.3 由集成运算放大器构成的基本运算电路11/17/20222低频电子线路第二章 集成运算放大器的线性应用基础集成运算放大器最初用于模拟运算功能，故称运算放大器运算放大器。现在集成运算放大器适用于信号处理的许多方面，是一种通用型模拟器件通用型模拟器件。11/17/20223低频电子线路2.1 集成运算放大器的符号、模型和电压传输特性开始分析时需要建立运算放大器的理运算放大器的理想模型想模型。依据器件模型进行电路的工程分析。11/17/20224低频电子线路理想运放模型及两条基本运算法则先给出理想运放模型理想运放模型再推出两条基本运算法则两条基本运算法则。11/17/20225低频电子线路集成运放的符号（图）+反向输入端同向输入端输出端+反向输入端同向输入端输出端11/17/20226低频电子线路运放增益表达式11/17/20227低频电子线路理想运放特性对运放特性和参数可以做一下近似近似假设假设，但这些假设可以符合运放的实际情况。11/17/20228低频电子线路理想运放的主要参数11/17/20229低频电子线路理想运放特性理想运放指选用理想（近似）参数时的理想特性，在分析实际运放时常常采用。否则分析实际运放将十分复杂和困难。对理想运放的分析是电子线路采用工程近似分析的典型范例。11/17/202210低频电子线路两条基本运算法则根据以上近似（理想）条件近似（理想）条件可以推出理想运放的两条基本运算法则两条基本运算法则为：“虚短虚短”“虚断虚断”注意此法则应用范围只适用于线性线性（放大）区（放大）区。11/17/202211低频电子线路虚短由于在线性区U0为有限值，又 即“虚短虚短”，指两个输入端“虚”短路（不是“真”短路，指两端电位近似相等）。11/17/202212低频电子线路虚断 即“虚断虚断”，指两个输入端“虚”断路（不是“真”断路，指近似没有电流流入）。11/17/202213低频电子线路运放的电压传输特性u0Ud=ui+ui-0UOLUOH11/17/202214低频电子线路2.2 线性应用时运放三种组态(引入深度负反馈)在线性应用线性应用时运放有三种组态三种组态。反相放大电路反相放大电路同相放大电路同相放大电路差动放大电路差动放大电路11/17/202215低频电子线路（1）反相放大电路反相放大电路的输出与输入信号反相。11/17/202216低频电子线路反相放大器电路图RfR1uiuoI1If11/17/202217低频电子线路反相放大电路分析11/17/202218低频电子线路反相放大电路分析11/17/202219低频电子线路反相放大电路分析由以上分析可见：在闭环时，反相放大器的增益仅仅取增益仅仅取决于反馈电阻决于反馈电阻R Rf f与与R R1 1电阻之比电阻之比，而与集成运放其他参数无关。11/17/202220低频电子线路反相放大电路分析反相放大电路属于电压并联负反馈电压并联负反馈。具有低输入阻抗、低输出阻抗和输出电压稳定的特点。11/17/202221低频电子线路（2）同相放大电路同相放大电路的输出与输入信号同相。11/17/202222低频电子线路同相放大器电路图RfR1uiuoI1If11/17/202223低频电子线路同相放大电路分析11/17/202224低频电子线路同相放大电路分析因输出与输入同相，故称同相放大器同相放大器。注意同相放大电路不存在不存在“虚地虚地”现象，要考虑到输入端会有较高的共模输入电压。11/17/202225低频电子线路同相放大电路分析同相放大电路属于电压串联负反馈电压串联负反馈，具有高输入阻抗、低输出阻抗和输出电压稳定的特点。11/17/202226低频电子线路同相电压跟随器电路同相放大电路稍做改变，就可形成同相电压跟随器电压跟随器电路。11/17/202227低频电子线路同相电压跟随器电路图uiuo11/17/202228低频电子线路同相电压跟随器 11/17/202229低频电子线路（3）差动放大电路差动放大电路从同相和反相端同时输入信号。可认为是同相与反相放大电路的组合形式。11/17/202230低频电子线路差动放大器电路图RfR1ui1uoui2R2R311/17/202231低频电子线路差动放大电路分析11/17/202232低频电子线路差动放大电路分析11/17/202233低频电子线路差动放大电路分析 11/17/202234低频电子线路差动放大电路分析由上分析可以看出，差动放大电路的输出电压和电压增益完全完全取决于输入信号取决于输入信号的差值，故为的差值，故为“差放差放”。11/17/202235低频电子线路2.3 由集成运算放大器构成的基本运算电路线性运放线性运放电路基本运算基本运算功能有：比例运算求和运算积分和微分运算对数和指数运算乘法和除法运算等。11/17/202236低频电子线路(1)比例运算放大电路反相放大、同相放大和差动放大电路均可反映比例运算比例运算关系。11/17/202237低频电子线路反相放大比例运算11/17/202238低频电子线路同相放大比例运算11/17/202239低频电子线路差动放大比例运算11/17/202240低频电子线路(2)求和电路求和电路可以进行加法运算加法运算，故又称为加法电路。11/17/202241低频电子线路求和电路图图71反相相加器11/17/202242低频电子线路求和电路分析11/17/202243低频电子线路求和电路分析 11/17/202244低频电子线路求和电路分析由以上分析可见，电路实现了三个输入信号的求和（反相），故为反相求和电路。11/17/202245低频电子线路相减器11/17/202246低频电子线路相减器分析11/17/202247低频电子线路(3)积分和微分电路积分和微分电路可以分别实现积分和微分的运算功能。11/17/202248低频电子线路积分电路积分电路可以实现积分运算积分运算功能。11/17/202249低频电子线路积分电路图积分器电路11/17/202250低频电子线路采用Z1和Zf的积分电路ZfZ1uiuo11/17/202251低频电子线路积分电路复频域分析11/17/202252低频电子线路积分电路复频域分析11/17/202253低频电子线路积分电路时域形式11/17/202254低频电子线路对积分电路分析的结论可见，积分电路的输出电压是输入电输出电压是输入电压对时间的积分压对时间的积分。11/17/202255低频电子线路积分电路加阶跃输入信号时波形图00uiuott11/17/202256低频电子线路微分电路微分电路可以实现微分运算微分运算功能。11/17/202257低频电子线路微分电路图11/17/202258低频电子线路微分电路图的Z1和Zf形式ZfZ1uiuo11/17/202259低频电子线路微分电路复频域分析11/17/202260低频电子线路微分电路时域分析 11/17/202261低频电子线路微分电路输入方波时的输出波形图00uiuott11/17/202262低频电子线路对微分电路分析结论可见，微分电路的输出电压是输入电压输出电压是输入电压对时间的微分对时间的微分。11/17/202263低频电子线路作业题2-1，2-2，2-4。11/17/202264低频电子线路预习内容第三章电压比较器、张弛振荡器11/17/202265低频电子线路本节课结束（167）谢谢！11/17/202266低频电子线路11/17/202267低频电子线路此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢