三极管与集成运算放大器解读
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。
电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。
三极管运算放大电路
三极管运算放大电路一、概述三极管运算放大电路是一种常用的模拟放大器,广泛应用于信号处理、控制系统等领域。
它具有高放大倍数、低输入输出阻抗、高速响应等特点,能够实现电压放大、电流放大、功率放大等功能。
本文将介绍三极管运算放大电路的基本原理、组成结构、分析方法及应用实例。
二、三极管运算放大电路的基本原理三极管运算放大电路的核心是三级管,它由三个半导体器件组成,包括两个N型和P型半导体,分别称为发射极、基极和集电极。
通过合理地连接和配置这些器件,可以获得较高的电压放大倍数。
三极管运算放大电路通常由输入级、中间级和输出级三部分组成。
输入级是差分放大器,具有抑制零点漂移的作用;中间级是放大器主体,决定着放大电路的放大倍数;输出级能够提高电路的输出电阻,并减小输出电压的失真。
三、三极管运算放大电路的分析方法分析三极管运算放大电路时,需要掌握其直流和交流分析方法。
直流分析是指对电路进行静态工作点分析,确定放大器的输入输出电压范围、偏置电流等参数;交流分析则关注电路的动态性能,包括放大倍数、带宽增益等参数。
四、三极管运算放大电路的应用实例1. 音频信号放大三极管运算放大电路广泛应用于音频信号的放大处理。
通过适当的设计和配置,可以实现声音信号的高保真放大,广泛应用于音响设备、音频处理系统等领域。
2. 传感器信号放大传感器输出的信号通常较弱,需要经过放大处理才能被后续电路识别和处理。
三极管运算放大电路具有高灵敏度、低噪声等特点,适用于各种传感器信号的放大处理。
3. 控制系统中的信号调理在控制系统中,经常需要对传感器输出的信号进行调理,以适应系统的需要。
三极管运算放大电路能够实现信号的放大、滤波等功能,广泛应用于控制系统中的信号调理电路中。
4. 模拟-数字转换器(ADC)的输入级模拟-数字转换器是数字信号处理系统中的关键器件,其性能好坏直接影响到整个系统的性能。
三极管运算放大电路可以作为模拟-数字转换器的输入级,实现模拟信号的高精度数字化转换。
三极管及放大电路基础教案
三极管及放大电路基础教案章节一:三极管概述教学目标:1. 了解三极管的定义、结构和工作原理。
2. 掌握三极管的类型和符号。
教学内容:1. 三极管的定义:三极管是一种半导体器件,具有放大电信号的功能。
2. 三极管的结构:三极管由发射极、基极和集电极组成。
3. 三极管的工作原理:通过基极控制发射极和集电极之间的电流。
4. 三极管的类型:NPN型和PNP型。
5. 三极管的符号:NPN型三极管符号为“N”,PNP型三极管符号为“P”。
教学活动:1. 讲解三极管的定义、结构和工作原理。
2. 展示三极管的实物图和符号图。
3. 引导学生通过实验观察三极管的工作状态。
章节二:放大电路基础教学目标:1. 了解放大电路的定义和作用。
2. 掌握放大电路的基本组成和原理。
教学内容:1. 放大电路的定义:放大电路是一种通过反馈作用放大电信号的电路。
2. 放大电路的作用:放大微弱的信号,使其具有足够的功率驱动负载。
3. 放大电路的基本组成:电源、三极管、输入电阻、输出电阻和反馈电阻。
4. 放大电路的原理:通过三极管的放大作用,实现电信号的放大。
教学活动:1. 讲解放大电路的定义、作用和基本组成。
2. 展示放大电路的原理图和实际电路图。
3. 引导学生通过实验观察放大电路的工作状态。
章节三:三极管的放大特性教学目标:1. 了解三极管的放大特性。
2. 掌握三极管的放大原理。
教学内容:1. 三极管的放大特性:三极管的放大能力与基极电流、集电极电流和发射极电流之间的关系。
2. 三极管的放大原理:通过基极电流的控制,实现发射极和集电极之间电流的放大。
教学活动:1. 讲解三极管的放大特性和放大原理。
2. 分析三极管放大电路的输入和输出特性曲线。
3. 引导学生通过实验观察三极管的放大特性。
章节四:三极管放大电路的设计与应用教学目标:1. 了解三极管放大电路的设计方法。
2. 掌握三极管放大电路的应用。
教学内容:1. 三极管放大电路的设计方法:根据输入和输出信号的要求,选择合适的三极管、电阻等元件,设计合适的电路。
理想运算放大器特点
理想运算放大器特点
集成运算放大器,简称运放。
三端元件(双端输入、单端输出的电路结构),抱负三极管,高增益直流放大器。
抱负运算放大器(有时简称运放)的特点如下:
(1)极大的输入电阻
高输入阻抗,输入端流入电流近于0,几乎不取用信号源电流,近于电压掌握特性,从而导出“虚断”概念;
(2)微小的输出电阻
具有(在负载力量以内)不挑负载,适应任意负载的特性。
后级负载电路的阻抗大小不会影响到输出电压。
(3)无穷大的电压放大倍数(可达百万或千万倍)。
这就打算了:在肯定供电电压条件下,放大器仅能工作闭环(负反馈)模式下,且实际的放大倍数是有限的;开环模式即为比较器状态,输出为高、低电平二态。
在闭环(有限放大倍数)状态下,放大器的脾性是随机比较两输入端的电位凹凸,不等时输出级即时做出调整动作,放大的最终目的,是使两输入端电位相等(其差为0V),从而导出“虚短”概念。
其实,在放大过程中,是在进行着“放大不离比较,比较不离放大”动态平衡的调整。
整个模拟电路教程,在高校或高职高专的正统教学规程上,其内容相当浩大,而学习难度尤高,尤其牵涉太多的高等数字运算,因而学习
运算电路,被相当多的学子视为畏途,更有人将模拟电路称之为“魔电”,越学越晕,导致不能学以致用。
以我本人几十年来对电子电路的原理把握和实践应用阅历为据,写就该章。
就我看来,整个运放电路的应用,假如用3个课时来解决掉,把握原理和检修方法,一步到位修运放电路,是完全可以实现的。
集成运算放大器全篇
习题判16
七、 微分器
iF R
i1 C ui
R2
– +
+
u–= u+= 0
uo
若输入: ui sin t
ui
则:uo RC cost RC sin(t 90 ) 0 uo
0
iF
uo R
i1
C
dui dt
i1 iF
uo
RC
dui dt
t t 习题判19
微分是积分的逆运算。因此,只要将积分运算电路 中R和C的位置互换,就能形成微分器基本电路。如果 说,积分电路能够延缓信号的传输,那么微分电路则能 加快信号的传输过程,微分器又称D调节器。
(2)无调零引出端的运放调零。有些运放是不设调零引出端 的,特别是四运放或双运放等因引脚有限,一般都省掉调零端。 用作电压比较器的运放,无需调零;用作弱信号处理的线性电 路,需要通过一个附加电路,引入一个补偿电压,抵消失调参 数的影响,几种附加的调零电路如图1-14所示。 调零电路的接人对信号的传输关系应无影响,故图l-14a和图l14b加入了限流电阻R3,R3的阻值要求比R1大数十倍,若R1 =10 kΩ, R3可取200 kΩ。图l-14c和图l-14d为不用调零电源 (+U和-U)的调零电路,通过调节电位器RP,可以改变输入偏置 电流的大小,以调整电消振措施 1)区分内外补偿。从产品手册或产品说明书上可查到补偿方法, 如F007型运放往往把消振用的RC元件制作在运放内部。大部分 没有外接相位补偿(校正)端子的运放,均列出补偿用RC元件 的参考数值,按厂家提供的参数,一般均能消除自激。 2)补偿电容与带宽的关系。有时按厂家提供的RC参数不能完全 消除自激。此时若加大补偿电容的容量,可以消除自激。对于 交流放大器,则必须注意补偿元件对频带的影响,不应取过大 的电容值,要选取适当的电容值,使之既能消除振荡,又能保 持一定的频带宽度。此外,对应不同的闭环增益,所需的补偿 电容和补偿电阻也不同。在选取补偿元件时,可以按以下原则 掌握:在消除自激的前提下,尽可能使用容量小的补偿电容和 阻值大的补偿电阻。
讲义第5章集成运算放大电路
第5章集成运算放大电路(上一章介绍的用三极管、场效应管等组成的放大电路称为分立元件电子电路。
)集成电路:如果在一块微小的半导体基片上,将用晶体管(或场效应管)组成的实现特定功能的电子电路制造出来,这样的电子电路称为集成电路。
(集成电路是一个不可分割的整体,具有其自身的参数及技术指标。
模拟集成电路种类较多,本章主要介绍集成运算放大电路。
)本章要求:(1)了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。
(2)理解运算放大器的电压传输特性,理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。
(3)理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。
(4)理解电压比较器的工作原理和应用。
5.1集成运算放大器简介5.1.1集成运算放大器芯片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。
是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。
集成运算放大器简称运放,是一种多端集成电路。
集成运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。
早期,运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算,故称为运算放大器。
现在,运放的应用已远远超过运算的范围。
它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
1、集成电路的概念(1)集成电路:禾U用半导体的制造工艺,把晶体管、电阻、电容及电路连线等做在一个半导体基片上,形成不可分割的固体块。
集成电路优点:工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
(2)集成电路分类:模拟、数字集成电路;单极型、双极型集成电路,小、中、大、超大规模集成电路。
①模拟集成电路:以电压或电流为变量,对模拟量进行放大、转换、调制的集成电路。
(可分为线性集成电路和非线性集成电路。
)②线性集成电路:输入信号和输出信号的变化成线性关系的电路,如集成运算放大器。
③非线性集成电路:输入信号和输出信号的变化成非线性关系的电路,如集成稳压器。
(3)线性集成电路的特点①电路一般采用直接耦合的电路结构,而不采用阻容耦合结构。
②输入级采用差动放大电路,目的是克服直接耦合电路的零漂。
运算放大器 原理
运算放大器原理运算放大器是一种用来放大电压差分信号的集成电路。
它是微电子技术的重要应用之一,广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、信号调理、滤波器等。
运算放大器是一种差分放大器的应用,它由有源素子和被动元件组成。
有源素子一般采用三极管或场效应管,被动元件包括电阻、电容、电感、电源等。
运算放大器的主要原理是将输入信号经过放大电路,使其变为一个增益较大的输出信号。
在放大电路中,通过将输入信号与反馈电路相结合,可以实现不同的放大功能,如放大增益、相位移等。
运算放大器的主要特点是具有高增益、宽带宽、低失真、高共模抑制比等。
它的放大倍数可以通过控制反馈电路来调节,同时还可以通过调整电源电压来改变放大倍数。
运算放大器一般具有两个输入端和一个输出端,其中一个输入端称为非反相输入端,另一个输入端称为反相输入端。
当输入信号加在非反相输入端时,输出信号与输入信号同相;相反,当输入信号加在反相输入端时,输出信号与输入信号反相。
运算放大器的典型应用包括比较器、反相放大器、非反相放大器、积分器、微分器等。
比较器主要用于判断输入信号的大小关系,一般输出高电平或低电平;反相放大器将输入信号反相放大,并输出;非反相放大器将输入信号同相放大,并输出;积分器可以将输入信号进行积分,用于滤波等应用;微分器可以对输入信号进行微分,用于频率特性分析等。
在运算放大器的设计中,需要考虑许多因素。
首先是输入偏移电压,即放大器对于无输入信号时输出的偏移电压。
这会导致输出信号存在一定的误差。
其次是输入电流偏置,即放大器在输入端产生的微弱电流。
这会导致输入端电压发生变化,影响放大器的放大性能。
此外,还需要考虑运算放大器的带宽、频率响应等参数。
总结来说,运算放大器是一种用来放大电压差分信号的电路,它通过放大电路将输入信号变为输出信号。
它具有高增益、宽带宽、低失真等优点,广泛应用于各种电子设备中。
运算放大器的设计需要考虑许多因素,如输入偏移电压、输入电流偏置、带宽等。
电工与电子技术基础(第三版)教学...
§5-1 三极管§5-2 基本放大电路§5-3 反馈与振荡§5-4 多级放大电路§5-5 集成运算放大器§5-1 三极管学习目标1.了解三极管的结构、类型和符号。
2.掌握三极管的电流放大作用。
3.了解三极管的主要参数。
4.掌握用万用表简易检测三极管的方法。
一、三极管的结构和类型常见三极管的外形三极管有两个PN结,对应的三个半导体区分别为发射区、基区和集电区,从三个区引出的三个电极分别为发射极、基极和集电极,分别用E、B、C或e、b、c表示。
发射区与基区之间的PN结称为发射结,集电区与基区之间的PN结称为集电结。
三极管结构示意图及图形符号a)NPN型b)PNP型几种常见三极管封装形式与管脚排列二、三极管的电流放大作用三极管集电极电流与相应的基极电流之比,称为三极管的直流电流放大系数()。
将三极管看作一个广义节点,根据基尔霍夫节点电流定律,可知,所以三极管三个电极的电流关系为C B I I β=C BI I β=(1)E B C BI I I I β=+=+的大小反映了三极管放大电流的能力。
必须强调的是,这种电流放大能力实质是对的控制能力,因为无论还是都是来自电源,如果没有电源,三极管本身是不能放大电流的。
B IC I B I C I三、三极管的工作电压NPN型三极管放大电路发射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压,这是三极管电流放大的外部条件。
这时三极管三个电极的电位有如下关系:C B EU U U >>如果流过发射极、基极和集电极的电流分别用I E 、I B 和I C 表示,则有:(1)(2)(3)BC E I I I +=E CI I ≈B C I I β=四、三极管的输出特性1.三极管的输出特性曲线三极管输出特性曲线2.三极管的三个工作区根据三极管的工作状况,我们可以在三极管输出特性曲线族上划分为放大区、截止区和饱和区。
电子技术基础第五章集成运算放大器
2.差模交流信号分析 :
2.差模交流信号分析 : 画出对差模交流信号的交流通路
理想的直流电压源短路 关键是此处对Ree的处理。 在以前画交流通路时,线性电阻在交流通路中保留,阻值 为线性电阻的交流电阻,因为是线性的,所以交流电阻与 直流电阻相等。
A u c(单 u u o ic ) c 1 1 (b R rb )e 2 R c ()1 e R e2 -R R e ce
4 对任意信号的分析方法
ui1=uic+uid/2 ui2=uic-uid/2 uic = (ui1+ui2)/2 uid=ui1-ui2 uid1= -uid2= uid /2
差模信号和共模信号
• 差模信号:有用的信号,包含着信息,要进行 放大的。
• 共模信号:人为引入的一个信号,不是要放大 的,而是用来描述零漂的大小。直接描述、测 量零漂很麻烦,要先后测量两种不同的环境温 度下的静态工作点,求取它们的差值。从另外 一个角度:在同样的环境温度下,在输入端施 加共模信号,测量输出端的信号,求取共模放 大倍数。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2 uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。 因此,画差模交流信号交流通路时,Ree可视为短路,
即两管的发射极直接接地。
由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正,一端为负,RL的中点应 是地电位,即每管对地的负载电阻为RL/2.
(5)不能制造电感,如需电感,也只能外接。
(6)一般无二极管,用三极管代替(B、C 极接在一起)。
集成运放的组成:输入级
集成运算放大器
量精度的影响
在集成电路的输入与输出接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,例如利用集成运算放大器可
4 非常方便的完成信号放大、信号运算(加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等)、信号的处理
(滤波、调制)以及波形的产生和变换
集成运算放大器
01.
集成运算放大器的种类非常多,可适用于不同的场合.运算放大器在电路中发挥重要的 作用,其应用已经延伸到汽车电子、通信、消费等各个领域,并将在支持未来技术方面 扮演重要角色
02.
在运算放大器的实际应用中,设计工程师经常遇到诸如选型、供电 电路设计、偏置电路设计、PCB设计等方面的问题
-TLeabharlann ANKS载的电源为可变电压电源,R1负载的电流也是保持固定不变,达到恒流的效果
2 1.9 热电阻测量电路
电路是典型的热电阻 / 电偶的测量电路,其测量思路为:将 1-10mA 的恒流源加于负载,将会在负载
3
上产生一定的电压,将该电压进行有源滤波处理,处理后在进行信号的调整(信号放大或衰减),最后 将信号送入 ADC 接口。该电路应用时,要注意在输入端施加保护,可以并 TVS,但要注意节电容对测
1.6 滤波器
集成运算放大器
由集成运放可以组成一阶滤波器和二阶滤波器,其中一阶滤波器有20dB每倍频的幅频特 性,而二阶滤波器有40dB每倍频的幅频 特性。为了阻挡由于虚地引起的直流电平,在运放的输入端 串入了输入电容Cin,为了不影响电路的幅频特性,要求这个电容是 C1的100倍以上,如果滤波器还 具有放大作用,则这个电容应是C1的1000倍以上,同时,滤波器的输出都包含了Vcc/2的直流偏 置,如果电路是最后一级,那么就必须串入输出电容
1.3 数字信号处理
集成运算放大器及其应用
电路、电压传播特征如上图
可经过一种例题进一步了解
单门限比较器虽然构造简朴,但抗干扰能 力差,采用滞回比较器(也叫施密特触发器) 可很好处理这一问题
滞回比较器电路如左上图,可求出电压传播特征如 右上图(解释)
第8章第4课
常采用传递函数(或转移
函数)来分析电路旳频率 特征。
相频特 征函数
幅频特 征函数
电路旳输出电压与输入电 压旳比值称为电路旳传递函 数,用T(jω)表达,它是 一种复数
由相量图可写出RC 低通滤波器旳传递 函数(解释)
相频特 征函数
幅频特 征函数
由幅频特征函数、相频特征函数 可做出电路旳幅频特征曲线和相 频特征曲线如左图(解释)
第8章第2课
在此次课中,我们将结协议相百分比运算电路、 差动百分比运算电路简介怎样用集成运放构成 放大电路及信号旳加、减运算。
一.反相百分比运算电路
放大功能是集成运放 旳基本功能,利用集 成运放可以便构成多 种要求旳放大器
同相(回忆)、反相百
分比运算电路是集成运放 线性应用旳基础电路。
记住我!
电压输出体现式如左 输出uo与输入ui为线性百分比 关系,相位相反,故称为反相百 分比运算电路
显然,集成运放旳输出不可能无限制旳增长,当积 分时间足够长时,集成运放将进入非线性区(如图 8-3-5),输出与输入不再保持积分关系
二.微分运算电路
微分运算是积分运算旳逆运算,只需将图8-3-4中反 相输入端旳电阻和反馈电容调换位置,就成为微分 运算电路
由上式,左图示电路实 现了输出uO对输入信 号ui旳微分
五.电压比较器
理想运放开环工作时,其输出电压uo只有两种状态: Uopp或-Uopp(Uopp为最大输出电压),由此可构 成电压比较器
第8章 集成运算放大器
第8章 集成运算放大器
8.1 集成运算放大器简介
两个输入端电位相等,好像短接在一起一样,但并非真的短路,所以称为虚短路, 简称“虚短”。 由理想运放电路可知
两个输入端之间输入电阻无穷大,好像断路一样,但并非真的断路,所以称为虚断 路,简称“虚断”。 当集成运放工作在非线性区时,由集成运放的电压传输特性可知
第8章 集成运算放大器
8.1 集成运算放大器简介
3. 集成运放的电路符号与外形
集成运放的图形符号如图8-2所示,是国际标准符号。三角形表示放大器,三角形 所指方向为信号传输方向,Ao为“∞”时表示开环增益极高。它有两个输入端和一 个输出端。同相输入端标“+”(或P),表示输出端信号与该端输入信号同相;反 相输入端“-”(或N),表示输出端信号与该端输入信号反相。输出端的“+”表示 输出电压为正。
2. 集成运放的电压传输特性 如图8-4所示为表示输出与输入电压关系的特性曲线,称为电压传输特性。
第8章 集成运算放大器
8.1 集成运算放大器简介
当集放输大成入倍运电数放压A工o很u作i在大在A,线、所性B之以区间线时时性,,区输集很入成窄电运。压放要与工使输作集出在成电线运压性放有区在关,较系在大AA的o=、u输uBoi 。入之由电外于压时集下处成于也运非能放工线电作性压区在。 线性区,必须在电路中引入深度负反馈。 集成运放工作在非线性区时,输出只有两种饱和状态±UoM。电压饱和值±UoM略 低于正负电源电压。
3. 理想运算放大器的条件
在分析集成运放的应用电路时,为了简化电路分析,常将集成运放理想化。理想化 的条件是:
第8章 集成运算放大器
8.1 集成运算放大器简介
电子技术模拟电路知识点总结
电子技术模拟电路知识点总结一、模拟电路基础概念模拟电路处理的是连续变化的信号,与数字电路处理的离散信号不同。
在模拟电路中,电压和电流可以在一定范围内取任意值。
这是理解模拟电路的关键起点。
二、半导体器件1、二极管二极管是最简单的半导体器件之一,具有单向导电性。
当正向偏置时,电流容易通过;反向偏置时,电流极小。
二极管常用于整流电路,将交流转换为直流。
2、三极管三极管分为 NPN 型和 PNP 型。
它具有放大电流的作用,通过控制基极电流,可以实现对集电极电流的控制。
三极管在放大电路中应用广泛。
3、场效应管场效应管分为结型和绝缘栅型。
它是电压控制型器件,输入电阻高,噪声小,常用于集成电路中。
三、基本放大电路1、共射放大电路共射放大电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,但输入电阻较小,输出电阻较大。
2、共集放大电路共集放大电路又称射极跟随器,电压放大倍数接近 1,但输入电阻高,输出电阻小,具有良好的跟随特性。
3、共基放大电路共基放大电路具有较高的频率响应和较好的高频特性。
四、集成运算放大器集成运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。
1、理想运算放大器特性具有“虚短”和“虚断”的特点。
“虚短”指两输入端电位近似相等,“虚断”指两输入端电流近似为零。
2、运算放大器的应用包括比例运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路和微分运算电路等。
五、反馈电路反馈可以改善放大器的性能。
1、正反馈和负反馈正反馈会使系统不稳定,但在某些特定情况下,如正弦波振荡器中会用到。
负反馈能稳定放大倍数、改善频率特性等。
2、四种反馈组态电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈,它们对电路性能的影响各不相同。
六、功率放大电路功率放大电路的主要任务是向负载提供足够大的功率。
1、甲类、乙类和甲乙类功率放大电路甲类功放效率低,但失真小;乙类功放效率高,但存在交越失真;甲乙类功放则是介于两者之间。
集成运算放大器
功 率 放 大 电 路功率放大电路在多级放大电路的输出级,通常在大信号下工作,向负载提供尽可能大的功率,来推动负载工作。
功率放大电路的特点1. 在负载允许的失真限度内尽可能的提供最大输出功率2. 转换效率(直流电源供给功率)负载获得的功率VO P P )(=η高。
3. 非线性失真尽可能小。
4. 散热好功率放大电路的工作状态按三极管静态工作点Q 在输出特性曲线上所处位置的不同,功率放大电路分为甲类、甲乙类、乙类三种工作状态。
甲类当Q 点选择在交流负载线的中点时,信号整个周期内都有静态电流流过,这种工作状态称为甲类。
在甲类状态下,无论有无信号,电源提供的功率为C CC I U P =。
无输入信号,即静态时,电源提供的功率全部消耗在管子和电阻上。
有输入信号时,电源提供的功率一部分转化为有用的输出功率,信号越大,输出功率越大。
由于电流有较大的直流分量C I ,可以证明,甲类功率放大电路的效率理论上最高只能达到50%甲乙类为了提高效率,在电源电压C U 一定的条件下,可使Q 点沿交流负载线下移,使C I 减小,可得到如图所示的甲乙类工作状态。
若Q 下移到0≈C I ,此时静态管耗为最小,这种状态称为乙类。
功率放大电路工作在甲乙类和乙类,虽然降低了静态时的功耗,提高了效率,但却产生严重的波形失真。
乙类为了减小波形失真,在电路形式上一般可采用互补对称射极输出器的输出方式。
乙类互补对称功率放大电路如下图为乙类互补对称功率放大电路的原理图,图中T1为NPN 型晶体管,T2为PNP 型晶体管,它们的特性、参数对称。
电路为正、负电源供电,信号从基极输入,从发射极输出,为一对射极输出器。
静态时0=i u ,两管均处于截止状态,有021==B B I I ,021==C C I I ,所以发射极电位021==E E U U ,输出电压0=o u 。
动态时,在输入正弦交流电压i u 的正半周期T1导通,T2截止,流过负载电阻L R 的电流约为1C L i i =;在i u 的负半周期T1截止,T2导通,流过L R 的电流约为2C L i i =。
运算放大电路和三极管放大电路
运算放大电路和三极管放大电路运算放大电路和三极管放大电路是电子电路中常见的两种放大电路。
它们在电子设备中起到放大信号的作用,使得输入信号能够得到较大幅度的增强。
本文将分别介绍运算放大电路和三极管放大电路的原理、结构和应用。
一、运算放大电路1. 原理:运算放大电路是一种采用运算放大器(Operational Amplifier,简称OP-AMP)作为核心元件的放大电路。
运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电子放大器,其输出电压与输入电压之间存在一个固定的比例关系。
运算放大器通常由多个晶体管和电阻器组成,具有很高的输入电阻和很低的输出阻抗。
2. 结构:运算放大电路一般由运算放大器、反馈电阻和输入电阻组成。
其中,反馈电阻用于调节放大电路的放大倍数,输入电阻用于提供输入信号。
运算放大器通常有两个输入端,一个是非反相输入端,一个是反相输入端;还有一个输出端。
3. 应用:运算放大电路广泛应用于模拟电路中,如滤波器、比较器、积分器等。
它还可以用于放大电压、电流和功率等信号,常用于电压放大、电压跟随、电压比较和信号调理等方面。
二、三极管放大电路1. 原理:三极管放大电路是一种通过控制三极管的输入电流来实现信号放大的电路。
三极管是一种半导体器件,具有放大作用。
当输入信号通过输入电容进入基极时,会控制三极管的电流,进而影响输出电流和电压。
2. 结构:三极管放大电路一般由三极管、输入电容、输出电容、电阻等组成。
其中,输入电容用于隔离输入信号和直流供电,输出电容用于提供输出信号。
通过控制输入电流和电阻的数值,可以调节放大电路的放大倍数。
3. 应用:三极管放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音响、电视机、电脑等。
它可以放大音频信号、视频信号和射频信号,使其具有更大的幅度和更好的质量。
总结:运算放大电路和三极管放大电路是电子电路中常见的两种放大电路。
运算放大电路采用运算放大器作为核心元件,具有高增益和低输出阻抗的特点,广泛应用于模拟电路中。
集成运算放大器PPT课件
因虚断,i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if
ui1 ii1 R11
– +
+
R2
R2= R11 // R12 // RF
+ uo
ui1 u ui2 u u uo
R11
R12
RF
– 因虚短, u–= u+= 0
若 R11 = R12 = R1
则:uo 若 R1 = RF
RF R1
ui 2
平衡电阻:
R21 // R22 = R1 // RF
uo
(1
RF R1
)( R22 R21 R22
ui1
R21 R21 R22
ui2 )
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反相加法运算电路的特点:
1. 输入电阻低;
ui2
R12
RF
2. 3.
共模电压低; 当改变某一路输入电阻时,
ui1
R11 – +
+
ui
–
R2
– +
+
+ uo
–
由虚短及虚断性质可得
u+= u-= 0, i1 = if
i1
ui R1
if
CF
duC dt
ui R1
CF
duC dt
CF
duo dt
uo
1 R1CF
uidt
第27页/共45页
若输入信号电压为恒定直流量,即 ui= Ui 时,则
1
uo R1CF
Uidt
Ui R1C F
电压表的量程选为 50 V 是否有意义?
解:(1)
uo
=-
第6章集成运算放大器
-VEE(-10V)
静态分析: 设vi1=vi2=0时,vo=0 IREF=(VCC+VEE-0.7)/R8=1mA= IC8 = IC7 IC1= IC2= IC7/2=0.5mA VC2=VCC- IC2R2=3.3v VE4=VC2-2×0.7=1.9v IE4= VE4/R4=1mA≈IC4 IC3= IC4/β=0.01mA VC3= VC4=VCC-IE4R3=4.9v VE5= VC3-0.7=4.2v VB6=0.7v IE5= (VE5- VB6)/R5=1mA= IC9 IE6=VEE/R6=5mA
∴ ⊿VBE= VBE1-VBE2
IC1
=VT[ln(IR/IES1)-ln(IC2/IES2)]
=VT[ln(IR/IC2)]
∴IC2=(VT/Re2)ln (IR/IC2)
3 比例恒流源电路
IR R 2IB VCC RC IC2
VBE1+IE1RE1=VBE2+IE2RE2
VBE1- VBE2 =IE2RE2 -IE1RE1 VBE1= VTln(IE1/IES) VBE2= VTln(IE2/IES) VBE1-VBE2= VTln(IE1/IE2)
vi1 vi2
线性放 大电路
vo
差模信号:vid=vi1-vi2 共模信号:vic=(vi1+vi2)/2 例 vi1=5mv vi2 =3mv 则:vid= vi1-vi2 =2mv vic=(vi1+vi2)/2=4mv
实际差分放大器,输出不仅与差模信号有关,而 且也与共模信号有关。
差模电压增益:AVD=vod/vid 共模电压增益:AVC=voc/vic 理想差分放大器:AVD很大, AVC=0