集成运算放大器及其应用ppt课件.ppt

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1、下一页 总目录 章目录 返回 上一页第二章 集成运算放大器及其应用第二节第二节 差动放大器差动放大器第一节第一节 直接耦合放大器直接耦合放大器第四节第四节 集成运放电路中的负反馈集成运放电路中的负反馈第三节第三节 集成运算放大器简介集成运算放大器简介第六节第六节 集成运放在信号处理电路中的应用集成运放在信号处理电路中的应用第五节第五节 集成运放在信号运算电路中的应用集成运放在信号运算电路中的应用*第八节第八节 集成运放的选择与使用集成运放的选择与使用第七节第七节 集成运放在信号发生电路中的应用集成运放在信号发生电路中的应用*第九节第九节 集成运放应用实例集成运放应用实例下一页 总目录 章目录

2、返回 上一页第一节第一节 直接耦合放大器直接耦合放大器+UCCRC2RE2uo+V2RB2RB1RC1 1ui+V1优点：能放大直流信号或变化十分缓慢的交流信号。缺点：(1)前、后级静态工作点互相影响；(2)零点漂移。下一页 总目录 章目录 返回 上一页1、前后级静态工作点相互影响+UCCRC2RE2uo+V2RB2RB1RC1 1ui+V1VC1 1VB2 2RE2的接入，提高了V1基极电位，从而保证第一级有较高的静态电位，而不致于进入饱和区。但RE2的接入使第二级电压放大倍数大大降低。下一页 总目录 章目录 返回 上一页2、零点漂移 指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的

3、现象。多级直接耦合放大电路+ui=0+uouotO(1)(1)产生的原因产生的原因晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化等。(2)(2)评价零点漂移的指标评价零点漂移的指标把输出漂移电压折算到输入端来衡量。下一页 总目录 章目录 返回 上一页(3)(3)抑制零点漂移的措施抑制零点漂移的措施 差动放大电路例：若有两个放大电路的A、B，它们的电压放大倍数分别为1000和200，输出端的零点漂移电压均为1V。若要放大2mV的信号，应采用哪个放大电路？所以采用所以采用AA放大电路。放大电路。下一页 总目录 章目录 返回 上一页第二节第二节 差动放大电路差动放大电路一、差动放大电路的基本

4、形式一、差动放大电路的基本形式+UCCuoui1RCRB2V1RB1RC+V2ui2RB2RB1+差动放大电路的电路结构 差动放大电路的电路结构 电路结构对称，两个输入、两个输出下一页 总目录 章目录 返回 上一页1.1.零点漂移的抑制零点漂移的抑制uo=VC1 VC2=0uo=(VC1+VC1)(VC2+VC2)=0静态时：ui1=ui2=0当T ICVC（两管变化量相等）对称差动放大电路对两管所产生的对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移同向漂移都有抑制作用。都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2V1RB1RC+V2ui2RB2RB1+VC1VC2下一页 总目录 章目录 返回 上一页2

5、.2.有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况共模信号共模信号+UCCuoui1RCRB2V1RB1RC+V2ui2RB2RB1+大小相等、大小相等、极性相同极性相同(uuic1 ic1=uuic2 ic2)(1)(1)共模输入共模输入 在共模信号输入下：在共模信号输入下：VC1=VC2（集电极电位等向等量变化）uo=(VC1+VC1)(VC2+VC2)=0对共模信号没对共模信号没有放大能力有放大能力差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。零点漂移的抑制水平。共模信号 需抑制下一页 总目录 章目录 返回 上一页(2)(2)差模

6、输入差模输入+UCCuoui1RCRB2V1RB1RC+V2ui2RB2RB1+差模信号差模信号大小相等、大小相等、极性相反极性相反(uuid1 id1=uuid2 id2)在差模信号输入下：在差模信号输入下：VC1=VC2(集电极电位一增一减，呈等量异向变化)uo=(VC1 VC1)(VC2+VC2)=2 2 VC1对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力。差模信号 是有用信号下一页 总目录 章目录 返回 上一页(3)(3)比较输入比较输入uui1 i1、uui2 i2 大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。例:ui1=10 mV,ui2=6 mV ui2=8 mV 2 mV 可分解成:u

7、i1=8 mV+2 mV共模分量 共模分量差模分量 差模分量 放大器只放大器只 放大两个放大两个 输入信号输入信号 的差值信的差值信 号号差动差动 放大电路放大电路常作为比较放大来用ui1=uic1+uid1 ui2=uic2+uid2 其中：其中：共模分量共模分量差模分量差模分量下一页 总目录 章目录 返回 上一页3.3.共模抑制比共模抑制比衡量差动放大电路放大差模信号和抑制衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。共模信号的能力。共模放大倍数：共模放大倍数：差模放大倍数：差模放大倍数：共模抑制比：共模抑制比：或或KCMR越大，说明差放电路放大差模信号的能力越强，而受共模干扰的影响越

8、小。下一页 总目录 章目录 返回 上一页 若电路完全对称，理想情况下AC=0，KCMRR若电路不完全对称，则 AC 0uuoo=AADD(uui1i1uui2 i2)=)=AADD uuidid uuoo=A AC C uuic ic+AADD uuid id 即共模信号对输出有影响。下一页 总目录 章目录 返回 上一页二、典型差动放大电路二、典型差动放大电路(长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路)RREE的作用：的作用：+UCC CCuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+V2 2UEE+(2)对差模信号无反馈作用。(1)抑制零点漂移，稳定静态工作点。T T IIC1C1IIC2C2I

9、IEEUUREREUUBE1BE1UUBE2BE2IIB1B1IIC1C1IIC2C2IIB2B2 共模抑制电阻下一页 总目录 章目录 返回 上一页UEE：用于补偿RE上的压降，以获得合适的静态工作点。电位器RP：调零用的。在静态时调节RP，使uo为零。一般几十欧几百欧之间。+UCC CCuoui1RCRPV1RBRCui2RERB+V2 2UEE+下一页 总目录 章目录 返回 上一页三、差动放大电路的几种形式三、差动放大电路的几种形式11、双端输入、双端输入-双端输出双端输出(1)(1)静态分析静态分析前两项很小 前两项很小,可忽略。可忽略。VVE E 0 0（虚短）（虚短）+UCC CCU

10、CERCV1RB2RE+UEE+ICIEIBUBE+单管直流通路 单管直流通路下一页 总目录 章目录 返回 上一页(2)(2)动态分析动态分析由于 由于R RE E对差模信号不起作用，对差模信号不起作用，则单管差模信号通路为：则单管差模信号通路为：单管交流通路 单管交流通路微变等效电路 微变等效电路RBRCui1uo1+-T1+-同理可得：同理可得：双端输出电压为：双端输出电压为：双端输出电压放大倍数为：双端输出电压放大倍数为：ibRbeibRBRCui1uo1+-+-下一页 总目录 章目录 返回 上一页当两管之间接负载电阻当两管之间接负载电阻 RRLL时：时：若是单端输出，电压放大倍数为：若

11、是单端输出，电压放大倍数为：（从（从VV11集电极输出，集电极输出，反相输出反相输出）（从（从VV22集电极输集电极输出，出，同相输出同相输出）*单端输出的电压放大倍数只有双端输出的一半。单端输出的电压放大倍数只有双端输出的一半。下一页 总目录 章目录 返回 上一页2、单端输入-单端输出+UCC CCuo1uiRCRPV1RBRCui2RERB+V2 2UEE+ui1+uo2共模信号 共模信号差模信号 差模信号可把 ui分解成一对共模信号和一对差模信号:下一页 总目录 章目录 返回 上一页共模放大倍数共模放大倍数AACC交流通路 交流通路微变等效电路 微变等效电路若若RREE足够大，足够大，A

12、ACC 00RBRCuic1uoc1+-V1+-2REibRbeibRBRC uic1 uoc1+-+-2RE下一页 总目录 章目录 返回 上一页其差模放大倍数其差模放大倍数AADD为：为：（反相输出反相输出）（同相输出同相输出）结论：结论：差动放大电路的电压放大倍数与输出形式有差动放大电路的电压放大倍数与输出形式有关，只要是双端输出，它的差模放大倍数与单管相关，只要是双端输出，它的差模放大倍数与单管相同；若为单端输出，则为单管的一半。同；若为单端输出，则为单管的一半。下一页 总目录 章目录 返回 上一页四种差分放大电路的比较输入方式双端单端输出方式 双端单端 双端单端差模放大倍数AD差模输入

13、电阻Ri差模输出电阻Ro2(RB+Rbe)2(RB+Rbe)22RRCCRRCC22RRCCRRCC下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例1 1 某一双端输入、双端输出差动放大电路，已知某一双端输入、双端输出差动放大电路，已知差模电压增益为差模电压增益为48dB48dB，共模抑制比为，共模抑制比为67dB67dB，uui1i1=5V=5V，uui2i2=5.01V=5.01V。试求输出电压。试求输出电压uuoo。解：由已知得：由已知得：则：则：AADD-251251则：则：AAC C 0.11 0.11uuoo=A AC C uuic ic+AADD uuidid=0.115.005+(-2

14、51)(-0.01)=3.06V=0.115.005+(-251)(-0.01)=3.06V共模输入电压：共模输入电压：差模输入电压：差模输入电压：下一页 总目录 章目录 返回 上一页练习题：11、在直接耦合放大电路中，采用差动式电路结构的、在直接耦合放大电路中，采用差动式电路结构的主要目的是主要目的是()()。(a)(a)提高电压放大倍数提高电压放大倍数(b)(b)抑制零点漂移抑制零点漂移(c)(c)提高带负载能力提高带负载能力bb22、具有发射极电阻具有发射极电阻的典型差动放大电路中，的典型差动放大电路中，RREE的作的作用是用是()。(a)(a)稳定静态工作点，抑制零点漂移稳定静态工作点

15、，抑制零点漂移(b)(b)稳定电压放大倍数稳定电压放大倍数(c)(c)提高输入电阻，减小输出电阻提高输入电阻，减小输出电阻aa下一页 总目录 章目录 返回 上一页第三节第三节 集成集成运算放大器简介运算放大器简介一、运算放大器的特点集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。特点：特点：Auo 高：80dB140dBRi 高：105 1011Ro 低：几十 几百KCMR高：70dB130dB下一页 总目录 章目录 返回 上一页二、集成运算放大器的组成二、集成运算放大器的组成输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用差动放大电路。中间级：要求电压放大倍数高。常采用共

16、发射极放大电路构成。输出级：要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。输入级 中间级 输出级偏置电路输入端输出端运算放大器组成方框图下一页 总目录 章目录 返回 上一页常用的集成运放芯片F007实物外形图：实物外形图：管脚图管脚图：1 A741 A74128 7 6 54 3调零端 调零端反相输入端同相输入端输出端负电源端正电源端空脚外部接线图外部接线图：调零电位器+Auououu+723461 512V+12V下一页 总目录 章目录 返回 上一页三、集成运放的符号、外特性和电路模型Auuo+u+u：表示“放大器”两个输入端u：反相输入端u+：同相输入端一个输出端：uo

17、为了简化起见，常将接地端省去。Auuo+u+u1、符号Au：电压放大倍数下一页 总目录 章目录 返回 上一页 uduo O2、运放的外特性ud=u+u：差动输入电压uo=Au(u+u)=Aud电压传输特性 uo=f(ud)线性区：uo=Au(u+u)饱和区(非线性区)：ud 时，uo=+Uo(sat)ud 时，uo=Uo(sat)线性区饱和区Uo(sat)：饱和电压，略小于直流偏置电压。+Uo(sat)Uo(sat)饱和区Auuo+u+u下一页 总目录 章目录 返回 上一页 uduo O线性区+Uo(sat)Uo(sat)饱和区饱和区 Au越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈(闭环运行)才能

18、使其工作于线性区。Auuo+u+u下一页 总目录 章目录 返回 上一页3、运放的电路模型uo+u+uRiRo+Au(u+u)+Ri：输入电阻（很高）Ro：输出电阻（较低）Au：开环电压放大倍数Auuo+u+u下一页 总目录 章目录 返回 上一页四、主要参数(自学)1.最大输出电压 UOM 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。2.开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。愈小愈好愈小愈好3.输入失调电压 UIO4.输入失调电流 IIO5.输入偏置电流 IIB下一页 总目录 章目录 返回 上一页五、理想运算放大器及

19、其分析依据五、理想运算放大器及其分析依据1、理想运算放大器的条件Auo，Rid，Ro 0，KCMR 2、符号+uouu+3、电压传输特性 uo=f(ud)线性区：uo=Auo(u+u)非线性区：u+u 时，uo=+Uo(sat)u+u 时，uo=Uo(sat)+Uo(sat)u+uuoUo(sat)线性区理想特性实际特性饱和区 O下一页 总目录 章目录 返回 上一页4、理想运放工作在线性区的分析依据(1)Auo，uo=Auo(u+u)uo为一有限值 u+=u，称“虚短”i+=i 0，称“虚断”+uouu+若u+或 u接地，则称“虚地”。(2)Rid，两个输入端电流为零。ii+下一页 总目录 章

20、目录 返回 上一页5、理想运放工作在饱和区的分析依据+uouu+(一般工作于开环或正反馈状态)+Uo(sat)u+uuoUo(sat)饱和区 O饱和区(1)输出只有两种可能：+UUo(sat)o(sat)或或UUo(sat)o(sat)当u+u 时，uo=+Uo(sat)当u+u 时，uo=Uo(sat)不存在不存在“虚短虚短”现象现象 ii+(2)(2)ii+=i=i 0 0，仍存在仍存在“虚虚 断断”现象现象下一页 总目录 章目录 返回 上一页例1：F007运算放大器的正、负电源电压为15V，Auo=2105，Uo(sat)=13V。今分别加下列输入电压，求输出电压及其极性。(1)u+=+

21、15V，u=10V(2)u+=5V，u=+10V(3)u+=0，u=+5mV；(4)u+=5mV，u=0解：下一页 总目录 章目录 返回 上一页第五节第五节 集成运放在信号运算电路中的运用集成运放在信号运算电路中的运用运放工作在线性区一、比例运算电路一、比例运算电路1.1.反相比例运算反相比例运算uoRfuiR2R1+ifi1ii+u+u由运放工作于线性区的两条分析依据：i+=i=0，u=u+=0有：i1 if 要求静态时u+、u 对地电阻相同平衡电阻 R2=R1/Rf下一页 总目录 章目录 返回 上一页结论：uoRfuiR2R1+(1)Auf为负值，即 uo与ui 极性相反。(2)Auf只与

22、外部电阻R1与Rf有关，而与运放本身参数无关。(3)|Auf|可能大于1，小于1或等于1。当R1=Rf时，uo=ui 反相器下一页 总目录 章目录 返回 上一页例1：电路如图所示，已知 R1=10k，Rf=50k。求：(1)Auf、R2；(2)若R1不变，要求 Auf为10，则 Rf、R2 应为多少？uoRfuiR2R1+解：(1)R2=R1/Rf=8.3 k R2=R1/Rf=9.1 k 下一页 总目录 章目录 返回 上一页2.2.同相比例运算同相比例运算uoRfuiR2R1+由虚断 i+=i=0有：i1 if 平衡电阻 R2=R1/Rfu+uifi1ii+由虚短 u=u+=ui下一页 总目

23、录 章目录 返回 上一页结论：(1)Auf为正值，即 uo与ui 极性相同。(2)Auf只与外部电阻R1与Rf有关，而与运放本身参数无关。(3)Auf 1，不可能小于1。当R1=或Rf=0 时，uo=ui 电压跟随器uoRfuiR2R1+uoui+电压跟随器下一页 总目录 章目录 返回 上一页例2：电路如图所示，求uo的大小。uo+15k RL15k+15V 7.5k 解：uo=7.5V电压跟随器起隔离作用。下一页 总目录 章目录 返回 上一页二、加法运算电路二、加法运算电路11、反相加法运算、反相加法运算ui2uoRfui1Ri2Ri1+R2+ii2ii1ifu+u由运放工作于线性区的两条分

24、析依据有：ii1+ii2=if，u=u+=0若Ri1=Ri2=Rf，则有：uo=(ui1+ui2)平衡电阻：R2=Ri1/Ri2/Rf下一页 总目录 章目录 返回 上一页2.2.同相加法运算电路同相加法运算电路ui2uoRfui1Ri2Ri1+R1+方法一方法一:根据叠加原理根据叠加原理uui1i1单独作用单独作用(uui2i20)0)时时Rfui1Ri2Ri1+R1+根据根据下一页 总目录 章目录 返回 上一页同理，ui2单独作用时ui2uoRfui1Ri2Ri1+R1+若Ri1=Ri2=R1=Rf，则有：uo=ui1+ui2 平衡电阻：平衡电阻：RRi1 i1/R/Ri2i2=R=R11/

25、R/RFFuui1i1单独作用单独作用(uui2i20)0)时时下一页 总目录 章目录 返回 上一页方法二：由于由于 uu=uu+可得：可得：ui2uoRfui1Ri2Ri1+R1+下一页 总目录 章目录 返回 上一页三、减法运算三、减法运算ui2uoRfui1R2R3+R1u+uifi1由由 uu=uu+得：得：如果取 R1=R2，R3=RF 如 R1=R2=R3=Rf R2/R3=R1/Rf常用作测量放大电路下一页 总目录 章目录 返回 上一页方法方法22：利用叠加原理分析：利用叠加原理分析ui2uoRfui1R2R3+R1uoRfui1R2R3+R1ui1单独作用ui2uoRfR2R3+

26、R1ui2单独作用+下一页 总目录 章目录 返回 上一页例3：求uo 的表达式。uoRui1R1A1+A2ui2RR/2R/2A3+RRuo1uo2ui1ui2解：下一页 总目录 章目录 返回 上一页四、积分运算四、积分运算uoCFuiR2R1+uCifi1由虚断和虚断性质可得：i1=if表ui与uo 反相 积分时间常数下一页 总目录 章目录 返回 上一页若输入信号电压为恒定直流量，即若输入信号电压为恒定直流量，即 uuii=U=Uii 时时，则，则uitO积分饱和Uo(sat)uotO+Uo(sat)ui=Ui 0 ui=Ui 0 输出电压随时间线性变化U Ui iU Ui i下一页 总目录

27、 章目录 返回 上一页五、微分运算五、微分运算uoC1uiR2RF+uCifi1由虚断和虚断性质可得：i1=ifuitOU Ui iuotO若输入信号电压为阶跃电压时，若输入信号电压为阶跃电压时，uuoo为尖脉冲电压。为尖脉冲电压。下一页 总目录 章目录 返回 上一页例2：uoR3uiR2R1+R4R5Ai1i4i5i1解：解：VVAA=uu_ii11RR33=ii11RR33下一页 总目录 章目录 返回 上一页应用：由运放和稳压管组成的恒压源应用：由运放和稳压管组成的恒压源1、同相输入恒压源UORFR2R1+RLR V+UZ+U2、反相输入恒压源UORFR2R1+RL+UZR V+U改变 R

28、F 即可调节恒压源的输出电压。下一页 总目录 章目录 返回 上一页第六节第六节 集成运放集成运放在信号处理电路中的运用在信号处理电路中的运用运放工作于饱和区。一、电压比较器URuouiR2+R1+运放处于开环状态功能：用来比较ui和UR(参考电压)的大小。当当 uuiiUUURR 时，时，uuo o=UUoo(sat)(sat)uiuoOUR电压传输特性：uo=f(ui)+U Uo o(sat)(sat)U Uo o(sat)(sat)1、简单电压比较器下一页 总目录 章目录 返回 上一页2.2.过零比较器过零比较器uouiR2+R1+uiuoO+U Uo o(sat)(sat)U Uo o(

29、sat)(sat)电压传输特性tuiO Otuo+Uo(sat)Uo(sat)O O利用电压比较器将利用电压比较器将正弦波变为方波。正弦波变为方波。下一页 总目录 章目录 返回 上一页3.3.输出带限幅的比较器输出带限幅的比较器URuouiR2+R1+uoR V当当 uuiiUUURR 时，时，uuoo=UUoo(sat)(sat)设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为UUZZ，忽略稳压管的正向导通压降忽略稳压管的正向导通压降则则 uuii UURR，uuo o=UUZZUZ UZ电压传输特性 Uo(sat)+Uo(sat)uiuoOUR下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例11：电路如图

30、所示，输入电压ui是一正弦电压，是分析并画出输出电压uuoo、uuoo和uuoo的波形。uouiR2+R1RC VRLuouo过零比较器 微分电路检波电路tuiO Otu uo o O Otu uo o O Ou uo otO O+Uo(sat)+Uo(sat)+Uo(sat)下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例22：电路如图所示，运放的最大输出电压uopp=12V，稳压管的稳定电压uZ=6V，其正向电压UD=0.7V，ui=12sin t V，UR=3V。试画出传输特性和uuoo的波形。tu uo oO OURuouiR2+R1+uoR3 V解：解：当当 uuii UURR 时，时，uu

31、oo=12V12V u uo o=0.7V0.7V当当 uuii UURR 时，时，uuoo=+=+12V12V u uo o=6V=6VtuiO O12V3V0.7V 0.7V6Vu ui iu uo oO O3V6V0.7V 0.7V下一页 总目录 章目录 返回 上一页一、一、反馈的基本概念反馈的基本概念反馈：反馈：将放大电路输出端的信号将放大电路输出端的信号(电压或电流电压或电流)的的 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。一部分或全部通过某种电路引回到输入端。第四节第四节 集成运放电路中的负反馈集成运放电路中的负反馈RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RS+uCE+uSR

32、B+UCCC1C2RE ERLui+uo+us+RS通过 通过R RE E将输出电压 将输出电压反馈到输入 反馈到输入通过 通过R RE E将输出电流 将输出电流反馈到输入 反馈到输入下一页 总目录 章目录 返回 上一页反馈放大电路的方框图：反馈放大电路的方框图：AAx xi ix xo o开环 开环AAx xd dx xo o闭环 闭环FFx xi ix xf f基本放大电路基本放大电路反馈电路反馈电路比较符号比较符号输入量输入量输出量输出量反馈量反馈量净输净输入量入量下一页 总目录 章目录 返回 上一页AAx xd dx xo o闭环 闭环FFx xi ix xf f按反馈按反馈极性分极性

33、分正反馈正反馈负反馈负反馈反馈信号使净输入信号增大。反馈信号使净输入信号增大。反馈信号使净输入信号减少。反馈信号使净输入信号减少。用于振荡电路中产生波形用于振荡电路中产生波形用于改善放大电路的性能用于改善放大电路的性能下一页 总目录 章目录 返回 上一页二、二、正反馈与负反馈的判别方法正反馈与负反馈的判别方法瞬时极性法：瞬时极性法：设接地参考点的电位为零，假设输入设接地参考点的电位为零，假设输入信号有一个正极性的变化，用符号信号有一个正极性的变化，用符号 表示，看反馈表示，看反馈回来的量是使净输入量增大还是减少，若增大则为回来的量是使净输入量增大还是减少，若增大则为正反馈，若减少则为负反馈。正

34、反馈，若减少则为负反馈。+uoRfuiR2R1+u uf f+u ud duudd=uui i uuffuuf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压 负反馈负反馈例：例：uoRfuiR2R1+u uf f+u ud duudd=uui i uuffuuf f 增大了净输入电压增大了净输入电压 正反馈正反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页三、反馈的类型三、反馈的类型1、根据反馈信号所取自的输出信号不同电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈信号取自输出电压反馈信号取自输出电压反馈信号取自输出电流反馈信号取自输出电流判断方法：反馈端直接反馈端直接从输出端引出从输出端引出，为电压反馈。为电压反馈。反

35、馈端从负载电阻的靠近反馈端从负载电阻的靠近“地地”端引出的，为电流反馈。端引出的，为电流反馈。uoRFuiR2R1+RuiR2+RL下一页 总目录 章目录 返回 上一页2、根据反馈信号与输入信号在输入端联接形式的不同串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈反馈信号以电压形式串接在输入回路中反馈信号以电压形式串接在输入回路中反馈信号以电流形式并接在输入端反馈信号以电流形式并接在输入端判断方法：反馈端与输入端加在反馈端与输入端加在同一同一输入端输入端上，为并联反馈。上，为并联反馈。以以电流形式电流形式进行比较进行比较反馈端与输入端加在反馈端与输入端加在两个两个输入端输入端上，为串联反馈。上，为串联反馈。以

36、以电压形式电压形式进行比较进行比较uoRFuiR2R1+u uf f+u ud duoRFuiR2R1+RLiiifid下一页 总目录 章目录 返回 上一页负反馈的类型:负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页四、运算放大器电路反馈类型的判别方法：四、运算放大器电路反馈类型的判别方法：(1)(1)反馈电路直接从输出端引出的，反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；是电压反馈；从负载电阻从负载电阻RRLL的靠近的靠近“地地”端引出的，端引出的，是电流反馈；是电流反馈；(2(2)输入信号和反馈信号分别加在两个输入端输入信号和反馈信号分别加在

37、两个输入端(同相同相和反相和反相)上的，上的，是串联反馈是串联反馈；加在同一个输入端；加在同一个输入端(同同相或反相相或反相)上的，上的，是并联反馈是并联反馈；(3)(3)反馈信号使净输入信号减少的反馈信号使净输入信号减少的是负反馈；是负反馈；否则否则是正反馈是正反馈。下一页 总目录 章目录 返回 上一页放大器电路中的四种负反馈放大器电路中的四种负反馈uoRFuiR2R1+RL电压电压串联负反馈+u uf f+u ud duoRFuiR2R1+RLiiifid电压电压并联负反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页uf+RuiR2+RL+u ud d电流电流串联负反馈iouuff=RiRio o

38、 iiifid电流电流并联负反馈ioRuiR1+RLR2RF下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例11：判断如图所示电路是何种类型的反馈？判断如图所示电路是何种类型的反馈？uoRfuiR2R1+uCCRLV电压电压串联负反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例22：判断如图所示电路是何种类型的反馈？判断如图所示电路是何种类型的反馈？R1+RFui+UCCRLuoV1 1V2 2UCCRBRBD1D2+电压电压并联负反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例33：判别反馈类型。判别反馈类型。ui+RLR RA A1 1A A2 2电压电压串联负反馈ui+RL R RA A1 1A A2

39、2电流电流并联负反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页五、负反馈对放大电路工作性能的影响1.1.降低放大倍数降低放大倍数则有：称为称为反馈深度反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强。，其值愈大，负反馈作用愈强。下一页 总目录 章目录 返回 上一页2.2.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性AAf f 的相对的相对稳定性稳定性AA的相对的相对稳定性稳定性引入负反馈使放大倍数的引入负反馈使放大倍数的稳定性提高稳定性提高(1+(1+AFAF)倍。倍。若AF 1，称为深度负反馈，此时：在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。下一页 总目录 章目录 返回 上一页例例33：如图所示同相

40、比例运算电路，如图所示同相比例运算电路，RR11=10k=10k，RRFF=300k=300k，AAuouo=10=1044。(1)求闭环电压放大倍数求闭环电压放大倍数AAufuf；(2)如果如果，求，求。uoRFuiR2R1+A Auo uoRL+u uf f+u ud d解：解：(1)(1)下一页 总目录 章目录 返回 上一页3.3.对放大电路输入电阻的影响对放大电路输入电阻的影响串联反馈：使Ri提高并联反馈：使Ri减小与串联反馈还是并联反馈有关4.4.对放大电路输出电阻的影响对放大电路输出电阻的影响电压反馈：使Ro减小电流反馈：使Ro提高与电压反馈还是电流反馈有关下一页 总目录 章目录

41、返回 上一页5.5.改善波形失真改善波形失真Auiufud加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后uo大略小略大略小略大负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因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。此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小接近正弦波正弦波ui下一页 总目录 章目录 返回 上一页6.6.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无负反馈BW BWf|Au|O OBW BWf f有负反馈有负反馈下一页 总目录 章目录 返回 上一页结论：结论：(1)要想稳定静态工作点，应引入直流负反馈。(2)要想改善交

42、流性能，应引入交流负反馈。(3)要想稳定输出电压，应引入电压负反馈；要想稳定输出电流，应引入电流负反馈。(4)要提高RRii，应引入串联负反馈；要减小RRii，应引入并联负反馈。(5)要提高RRoo，应引入电流负反馈；要减小RRoo，应引入电压负反馈。下一页 总目录 章目录 返回 上一页练习题：运算放大器电路如图所示，运算放大器电路如图所示，RRLL为负载电阻，则为负载电阻，则RRF1F1和和RRF2F2引入的反馈分别为引入的反馈分别为()()。(a)(a)串联电流负反馈串联电流负反馈(b)(b)并联电流负反馈并联电流负反馈(c)(c)串联电压负反馈串联电压负反馈(d)(d)正反馈正反馈 R2

43、R1+RLRF2RF1ui下一页 总目录 章目录 返回 上一页第七节第七节 集成运放集成运放在信号发生电路中的运用在信号发生电路中的运用正弦波信号发生器（正弦波振荡器）用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。（从（从1Hz1Hz几百几百MHz)MHz)常用的有：常用的有：LCLC振荡电路振荡电路：输出功率大、频率高。：输出功率大、频率高。RC RC 振荡电路振荡电路：输出功率小、频率低。：输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路：频率稳定度高。：频率稳定度高。应用：应用：无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应

44、炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。近开关等。下一页 总目录 章目录 返回 上一页一、自激振荡一、自激振荡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。2 2+1 1+开关合在开关合在“1”1”为为无反馈放大电无反馈放大电路路在反馈端有一反馈电压在反馈端有一反馈电压开关打到开关打到“2”2”，去掉输入电压仍有稳定的输，去掉输入电压仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。当当 时，时，产生了自激

45、振荡产生了自激振荡下一页 总目录 章目录 返回 上一页11、自激振荡的条件、自激振荡的条件当当 时，时，设设，则，则产生自激振荡的条件：产生自激振荡的条件：(1)(1)相位条件：相位条件：(振振荡电路必须是荡电路必须是正反馈正反馈)振荡产生的首要条件振荡产生的首要条件(2)(2)幅度条件：幅度条件：必须有必须有足够的反馈量足够的反馈量(可以通过调整可以通过调整AAuu 或或F F 达到达到)。下一页 总目录 章目录 返回 上一页2.2.起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程设：设：UUoo 是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，B B 是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出

46、电压幅度。起振时起振时UUoo 00，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时UUoo=BB。起振过程中起振过程中 UUoo 11，稳定振荡时稳定振荡时 UUoo=BB，要求，要求 AAuuFF=11，从从AAuuFF 1 1 到到AAuuFF=11，就是自激振荡建立的过程。，就是自激振荡建立的过程。可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。起始信号的产生：起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量。

47、系列频率不同的正弦分量。下一页 总目录 章目录 返回 上一页3.3.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:放大信号放大信号(2)(2)反馈网络反馈网络:必须是必须是正反馈正反馈，反馈信号即是放大，反馈信号即是放大电路的输入信号电路的输入信号(3)(3)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。(4)(4)稳幅环节稳幅环节:使电路能从使电路能从AAuuFF 1 1，过渡到，过渡到AAuuFF=1=1，从而达到稳幅振荡。从而达到稳幅振荡。下一页 总目录 章目录 返回 上一页二、桥式二、桥式RCRC正弦波正弦波振荡电路振荡电路 R+R2

48、R1 C RCuo11、电路结构、电路结构ui+放大电路放大电路(同相比例 同相比例运算电路 运算电路)uf+选频网络选频网络反馈网络反馈网络稳幅环节稳幅环节下一页 总目录 章目录 返回 上一页22、RCRC串并联网络的选频特性串并联网络的选频特性+R C RC令：令：下一页 总目录 章目录 返回 上一页幅频特性：幅频特性：相频特性：相频特性：O009090O当当=oo时时，达达最最大大值值，且且=00，与与 同同相相。即网络具有选频特性。即网络具有选频特性。下一页 总目录 章目录 返回 上一页33、振荡条件、振荡条件当当 时，时，uuf f 与与 uuoo同相。同相。起振时，起振时，AAuu

49、FF 1 1 即：即：RR22 2 2RR11达到稳定时：达到稳定时：RR22=2=2RR11振荡频率：振荡频率：改变R、C 可调节振荡频率 R+R2R1 C RCuouf+ui+下一页 总目录 章目录 返回 上一页44、工作原理、工作原理电路中微小的起始扰动信号经正反馈反馈到输入电路中微小的起始扰动信号经正反馈反馈到输入端，反馈电压经放大电路后有更大的输出，最后端，反馈电压经放大电路后有更大的输出，最后利用稳幅环节稳定下来。利用稳幅环节稳定下来。下一页 总目录 章目录 返回 上一页热敏电阻热敏电阻稳幅原理稳幅原理 R+R2R1 C RCuo具有具有负温度系数负温度系数的热敏电的热敏电阻，利用它的非线性可以阻，利用它的非线性可以自动稳幅。自动稳幅。起振时，由于起振时，由于 uuo o 很小，很小，流过流过RR22的电流也很小，的电流也很小，阻值高，使阻值高，使RR2 2 22RR11，使，使AAuuF F 11。当当RR22=2=2RR11时，时，AAuuFF=1=1，振荡稳定。振荡稳定。uoTR22Au下一页 总目录 章目录 返回 上一页利用二极管的稳幅电路利用二极管的稳幅电路uoV2ui=ufC RF2+RF1V1RC R R1