高二物理競賽課件集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

集成運(yùn)算放大器的簡單介紹

運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用

運(yùn)算放大器在波形產(chǎn)生方面的應(yīng)用

集成功率放大器

運(yùn)算放大器在信號(hào)測量方面的應(yīng)用

運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用

運(yùn)算放大電路中的負(fù)反饋1.了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義。2.理解運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性，理解理想運(yùn)算放大器并掌握其基本分析方法。3.理解用集成運(yùn)放組成的比例、加減、微分和積分運(yùn)算電路的工作原理，了解有源濾波器的工作原理。4.理解電壓比較器的工作原理和應(yīng)用。本章要求集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

集成運(yùn)算放大器的簡單介紹.1集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)

集成運(yùn)算放大器是一種具有很高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。特點(diǎn)：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸Auo高:80dB~140dBrid高:105~1011

ro低:幾十

~幾百

KCMR高:70dB~130dB集成運(yùn)放的符號(hào)：uo++Auou+u–。。

。+UCC–UEE–

+UCC–UEEuou–u+.2電路的簡單說明輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)同相輸入端輸出端反相輸入端

輸入級(jí)：輸入電阻高，能減小零點(diǎn)漂移和抑制干擾信號(hào)，都采用帶恒流源的差放

。

中間級(jí)：要求電壓放大倍數(shù)高。常采用帶恒流源的共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。輸出級(jí)：與負(fù)載相接，要求輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，一般由互補(bǔ)對(duì)稱電路或射極輸出器構(gòu)成。.3主要參數(shù)1.最大輸出電壓UOPP

能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。2.開環(huán)差模電壓增益Auo

運(yùn)放沒有接反饋電路時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)。

Auo愈高，所構(gòu)成的運(yùn)算電路越穩(wěn)定，運(yùn)算精度也越高。6.共模輸入電壓范圍UICM

運(yùn)放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運(yùn)放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。愈小愈好3.輸入失調(diào)電壓UIO4.輸入失調(diào)電流IIO5.輸入偏置電流IIB.4理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù)1.理想運(yùn)算放大器Auo

，rid

，ro0，KCMR

2.電壓傳輸特性u(píng)o=f(ui)線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時(shí)，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時(shí)，uo=–Uo(sat)

+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)理想特性實(shí)際特性u(píng)o++

u+u–+UCC–UEE–

飽和區(qū)O3.理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)因?yàn)閡o

=Auo(u+–

u–

)所以(1)差模輸入電壓約等于0

即u+=u–

,稱“虛短”(2)輸入電流約等于0

即i+=i–0,稱“虛斷”

電壓傳輸特性

Auo越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須加負(fù)反饋才能使其工作于線性區(qū)。++∞uou–u+i+i––

u+–u–

uo線性區(qū)–Uo(sat)+Uo(sat)O4.理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn)(1)輸出只有兩種可能,+Uo(sat)或–Uo(sat)(2)i+=i–0,仍存在“虛斷”現(xiàn)象電壓傳輸特性當(dāng)u+>u–

時(shí)，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時(shí)，uo=–Uo(sat)

不存在“虛短”現(xiàn)象

u+–u–

uo–Uo(sat)+Uo(sat)O飽和區(qū)

運(yùn)算放大器電路中的負(fù)反饋.1

并聯(lián)電壓負(fù)反饋i1if

iduoRFuiR2R1++––++

–

RL－

設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實(shí)際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)

——負(fù)反饋反饋電流取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電流的形式比較——并聯(lián)反饋

特點(diǎn)：輸入電阻低、輸出電阻低.2

串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++

–

+–RL設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負(fù)反饋反饋電壓取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓的形式比較

——串聯(lián)反饋

特點(diǎn)：輸入電阻高、輸出電阻低

.3

串聯(lián)電流負(fù)反饋uouiR2RL+–++

–

ioR+–uf–+ud設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——