電子電路教學(xué)：比例運(yùn)算放大器說(shuō)課課件

比例運(yùn)算放大器說(shuō)課課件課程目標(biāo)了解比例運(yùn)算放大器的基本概念和工作原理深入理解比例運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)、特性和應(yīng)用電路掌握比例運(yùn)算放大器在實(shí)際電路中的應(yīng)用方法能夠獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)比例運(yùn)算放大器電路什么是電子電路定義電子電路是指由電子元器件和導(dǎo)線組成的網(wǎng)絡(luò)，用于控制、處理和傳遞電子信號(hào)作用電子電路是現(xiàn)代電子設(shè)備的核心，實(shí)現(xiàn)各種功能，如放大信號(hào)、處理數(shù)據(jù)、控制設(shè)備等電子電路的組成要素電阻阻礙電流通過(guò)的元件電容儲(chǔ)存電荷的元件二極管單向?qū)щ姷脑龢O管放大信號(hào)的元件電阻的性質(zhì)和分類性質(zhì)電阻的阻值與材料、長(zhǎng)度、截面積有關(guān)，遵循歐姆定律分類固定電阻、可變電阻、電位器、熱敏電阻、光敏電阻電容的性質(zhì)和分類性質(zhì)電容的容量與極板面積、間距和介電常數(shù)有關(guān)，儲(chǔ)存電荷的能力分類固定電容、可變電容、電解電容、陶瓷電容、薄膜電容二極管的工作原理正向偏置允許電流通過(guò)1反向偏置阻斷電流通過(guò)2三極管的工作原理放大信號(hào)利用少量電流控制較大電流，實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大開關(guān)作用控制電流的通斷，實(shí)現(xiàn)信號(hào)開關(guān)放大電路的基本原理1輸入信號(hào)微弱的信號(hào)2放大器利用三極管或運(yùn)算放大器等元件3輸出信號(hào)放大后的信號(hào)放大電路的分類電壓放大器放大輸入信號(hào)的電壓電流放大器放大輸入信號(hào)的電流功率放大器放大輸入信號(hào)的功率什么是比例運(yùn)算放大器比例運(yùn)算放大器（Op-Amp）是一種高增益、直流放大器，具有廣泛的應(yīng)用范圍比例運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)輸入端兩個(gè)輸入端：同相輸入端和反相輸入端輸出端一個(gè)輸出端，輸出放大后的信號(hào)電源端兩個(gè)電源端，為運(yùn)算放大器供電比例運(yùn)算放大器的特點(diǎn)高增益理想情況下，增益無(wú)限大高輸入阻抗幾乎不從信號(hào)源吸收電流低輸出阻抗能夠驅(qū)動(dòng)負(fù)載高共模抑制比抑制共模噪聲的能力強(qiáng)低偏置電流輸入端流過(guò)的電流很小比例運(yùn)算放大器的工作原理比例運(yùn)算放大器內(nèi)部包含一個(gè)差動(dòng)放大器和一個(gè)輸出級(jí)，其輸出電壓與兩個(gè)輸入端電壓之差成正比反相比例運(yùn)算放大器1輸入信號(hào)接入反相輸入端2反饋輸出信號(hào)通過(guò)反饋電阻回到反相輸入端3輸出電壓與輸入電壓成反比非反相比例運(yùn)算放大器1輸入信號(hào)接入同相輸入端2反饋輸出信號(hào)通過(guò)反饋電阻回到同相輸入端3輸出電壓與輸入電壓成正比差動(dòng)比例運(yùn)算放大器1兩個(gè)輸入端分別接入兩個(gè)輸入信號(hào)2輸出電壓與兩個(gè)輸入電壓之差成正比比例運(yùn)算放大器的參數(shù)理想比例運(yùn)算放大器的特性無(wú)限大增益任何微小的電壓差都會(huì)導(dǎo)致輸出電壓飽和無(wú)限大輸入阻抗不從信號(hào)源吸收電流零輸出阻抗能夠驅(qū)動(dòng)任何負(fù)載零偏置電流輸入端流過(guò)的電流為零實(shí)際比例運(yùn)算放大器的特性有限增益增益隨著頻率增加而下降輸入失調(diào)電壓即使輸入端電壓相同，輸出端也可能存在電壓共模抑制比抑制共模噪聲的能力有限比例運(yùn)算放大器的輸入阻抗比例運(yùn)算放大器的輸入阻抗非常高，理想情況下為無(wú)限大，實(shí)際應(yīng)用中通常為兆歐級(jí)比例運(yùn)算放大器的輸出阻抗比例運(yùn)算放大器的輸出阻抗很低，通常為幾十歐姆，能夠驅(qū)動(dòng)負(fù)載比例運(yùn)算放大器的共模抑制比共模抑制比（CMRR）反映了比例運(yùn)算放大器抑制共模噪聲的能力，數(shù)值越高，抑制能力越強(qiáng)比例運(yùn)算放大器的偏置電流偏置電流是指流過(guò)比例運(yùn)算放大器輸入端的電流，理想情況下為零，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生微小的偏置電流比例運(yùn)算放大器的差模增益差模增益是指比例運(yùn)算放大器對(duì)兩個(gè)輸入端電壓差的放大倍數(shù)，通常為很大的數(shù)值比例運(yùn)算放大器的頻響特性比例運(yùn)算放大器的頻響特性是指其增益隨頻率變化的特性，通常在低頻范圍內(nèi)增益穩(wěn)定，隨著頻率增加而下降比例運(yùn)算放大器的應(yīng)用電路比例運(yùn)算放大器具有廣泛的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)多種功能，如加法運(yùn)算、減法運(yùn)算、積分運(yùn)算、微分運(yùn)算等加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路利用比例運(yùn)算放大器的反相輸入特性，將多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行加和減法運(yùn)算電路減法運(yùn)算電路利用比例運(yùn)算放大器的差動(dòng)輸入特性，將兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行減法運(yùn)算積分運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路利用比例運(yùn)算放大器和電容的特性，將輸入信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算微分運(yùn)算電路微分運(yùn)算電路利用比例運(yùn)算放大器和電容的特性，將輸入信號(hào)進(jìn)行微分運(yùn)算比較器電路比較器電路利用比例運(yùn)算放大器的非線性特性，將兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行比較，輸出高低電平緩沖放大電路緩沖放大電路利用比例運(yùn)算放大器的電壓跟隨特性，將輸入信號(hào)進(jìn)行緩沖放大，提高信號(hào)源的驅(qū)動(dòng)能力電壓跟隨器電路電壓跟隨器電路是比例運(yùn)算放大器的一種特殊應(yīng)用，其輸出電壓等于輸入電壓，用于阻抗匹配儀表放大電路儀表放大電路是用于測(cè)量微弱信號(hào)的一種電路，具有高輸入阻抗、高共模抑制比和高增益等特點(diǎn)橋式放大電路橋式放大電路利用比例運(yùn)算放大器和橋式電路的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小信號(hào)的放大差分放大電路差分放大電路利用比例運(yùn)算放大器的差動(dòng)輸入特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)的差值進(jìn)行放大選擇比例運(yùn)算放大器的注意事項(xiàng)增益根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的增益帶寬根據(jù)信號(hào)頻率選擇合適的帶寬輸入阻抗根據(jù)信號(hào)源特性選擇合適的輸入阻抗輸出電流根據(jù)負(fù)載特性選擇合適的輸出電流比例運(yùn)算放大器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)高增益、高輸入阻抗、低輸出阻抗、靈活的應(yīng)用缺點(diǎn)輸入失調(diào)電壓、偏置電流、有限帶寬比例運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題比例運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到一些問(wèn)題，如噪聲、失真、穩(wěn)定性等，需要進(jìn)行分析和解決比例運(yùn)算放大器的發(fā)展趨勢(shì)隨著技術(shù)的進(jìn)步，比例運(yùn)算放大器將朝著更高的集成度、更低的功耗、更快的速度發(fā)展本課程小結(jié)本課程介紹了比例