模拟电路第8-1

要稳定直流量—— 要稳定交流量——
引直流负反馈
引交流负反馈
要稳定输出电压—— 引电压负反馈


要稳定输出电流—— 引电流负反馈
要增大输入电阻—— 引串联负反馈 要减小输入电阻—— 引并联负反馈
补充：为改善性能引入负反馈的一般原则
二、根据对输入、输出电阻的要求选择反馈类型
欲提高输入电阻， 采用串联反馈；
得
xf xs
即：原输入量近似等于反馈量
xi xs xf 0 净输入量近似等于零：
由此可得深度负反馈条件下，放大电路 “虚短路”、“虚断路”的概念。
练习: 设两级放大电路如图所示。 (1)为使输出电阻减小，应引入何种反馈， 在图中标明反馈支路； (2)引入反馈后的电路在深度负反馈条件下 输出电阻Rof和闭环增益Auf分别为多大？
欲降低输入电阻，
要求高内阻输出， 要求低内阻输出，
采用并联反馈；
采用电流反馈；
采用电压反馈；
为改善性能引入负反馈的一般原则
三、为使反馈效果强，根据信号源及负载确定反馈类型
信号源为恒压源， 采用串联反馈； 信号源为恒流源， 采用并联反馈； 要求负载能力强， 采用电压反馈； 要求恒流源输出， 采用电流反馈；
Rb1 Rc1 C1 Rs Re1 Re2 C2 Vs Ce R'e1 RL Rb21 Rc2 C3
Vo
解：(1)为使输出电阻减小，应为电压负反馈；
若Rf是接在Vc2和Vb1之间,则形成电压并联负反馈； 所以Rf应接在Vc2和Ve1间，引入电压串联正反馈。
Rb1 Rc1 C1 Rs Re1 Re2 C2 Vs Ce R'e1 RL Rb21 Rc2 C3
CF741外接线图
为反相输入端（输出信 号与输入信号反相位）
脚1、4、5外 接调零电位器
. 通用型集成运放CF741内部电路图
二. 理想运算放大器
1 理想运放与实际运放比较
实际运放 理想运放： Ri KCMR Ro 0 Ao
Ri 高:几十k 几百k KCMR很大 Ro 小：几十 ~ 几百 A o 很大:104以上~ 107
深度负反馈条件下：xi=xs-xf≈0
(1)―虚短”——Vd≈0
V+=V-（运放电路）
Ve=Vb（三极管电路）
(2)―虚断”——ii≈0
ii+=ii-=0 （运放电路）
ib=0（三极管电路）
同相输入端与反相输入端的电位相等，但不是短路。我们把满足这个条件称为“虚短路" 理想运放的输入电阻为∞,因此集成运放输入端不取电流----”虚断路“
总结：分析负反馈放大电路的一般步骤
(1) 找出信号放大通路和反馈通路 (2) 用瞬时极性法判断正、负反馈
(3) 判断交、直流反馈 (4) 判断反馈阻态
(5) 标出输入量、输出量及反馈量 (6) 估算深度负反馈条件下电路的参数
7.10 深度负反馈放大器的分析方法（重点）
（本节只讨论深度负反馈条件下的近似计算） 一. 闭环增益估算
负反馈对放大电路的影响（总结）
1.
2.
3. 4. 5. 6.
降低放大倍数; 提高放大倍数的稳定性; 展宽频带; 减小非线性失真; 减小内部噪声; 改变输入、输出电阻; ①串联负反馈 输入电阻增大 ②并联负反馈 输入电阻减小 ③电压负反馈 稳定电压、输出电阻减小 ④电流负反馈 稳定电流、输出电阻增大
补充：对输入电阻的影响
第2级
+UCC
RC3 RE3 T7 RE4 T8 RE5 T10
RL
RC –
+ T1 T2 E
RC T5 T6
RE2
T9 RC4 T11 -UEE
第1级：差动放大器 第3级：单管放大器
差动放大器
第4级：互补对称射极跟随器
2. 简单的集成运放
集 成 运 算 放 大 器
集成运算放大器是小规模模拟集成 电路，实际是一个高增益的多级直接耦 合电压放大器，起先用于计算机中数字 运算。
电路形式：各种恒流源组成。
第八章 集成运算放大器及应用
8.1
8.2 8.3 8.4 8.5
集成运放的模型与理想特性
集成运算放大器的线性应用（重点） 集成运放的非线性应用 集成运放的参数 小结
§ 8.1
集成运放的模型与理想特性
体基片上。
集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导
集成电路的优点：
+ ui
ÊäÈë¼ ¶
Öм ¶ ä¼
Êä³ ö¼ ¶
uo
-
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. 集成运放基本组成
+ ui ÊäÈë¼ ¶ Ö¼ ¶ Ð ä¼ Êä³ ö¼ ¶ uo
-
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输入级：是提高运算放大器质量的关键部分。 要求：输入电阻高，能减少零漂和抑制干扰信号。 电路形式：采用具有恒流的差动放大电路，降低零 漂，提高KCMR 。并且通常在低电流状态，以获得较高 的输入阻抗。
典型的集成运放是CF741(国产) 。
集成运放的管脚顺序及功能
国产第二代集成运放CF741接线如图所示。双列直插 式集成运放的管脚顺序是，管脚向下，标志于左，序号自 下而上逆时针方向排列。管脚功能如下： 为输出端 接正电源 (+9~+18)V 接负电源（为空脚 9~-18）V
为同相输入端 （输出信号与输 入信号同相位）
A
Ro
Rof (1 A' ' B) R o
Rof A’’为负载短路时的源电压增益
B
深度负反馈：
Rof
补充2：在深度负反馈条件下：
估算输入输出电阻
注：表中的输入、输出电阻均指反馈环中的输入、输出 电阻。
补充3：为改善性能引入负反馈的一般原则
一、欲稳定某个量，则引该量的反馈

集成运放基本组成
+ ui ÊäÈë¼ ¶ Ö¼ ¶ Ð ä¼ Êä³ ö¼ ¶ uo
-
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中间级：进行电压放大，获得运放的总增益。
要求：Au高，同时向输出级提供较大的推动电流。 电路形式：带有恒流源负载的共射电路，Au高达几 千倍以上。
集成运放基本组成
输出级：与负载相接。 要求：其输出电阻低，带负载能力强，能输出足 够大的电压和电流，并有过载保护措施。 电路形式：一般由互补对称电路或射极输出器构 成。
集成运算放大器符号
国内符号：
反相输入端 u－ 同相输入端 u+
－ ∞ ＋ ＋
输出端 uo
国际符号：
集成运放的特点：
•电压增益高
u－ u+
－ ＋
uo
•输入电阻大
•输出电阻小
运算放大器的符号表示
反向输入端 输出端
同相输入端 (电源可不必画，AO指开环电压放大倍数) 反相输入端 运 放
同相输入端
集成运放内部结构（举例）
Vo
(2)满足深度负反馈条件时，Rof 0； 利用虚断概念得
Auf 1
Rc1 C1 Rb21
Rf Re1
Rc2 C3
Rb1
Rs Re1 Re2 C2 Vs Ce R'e1 RL
Vo
分析： 依题意连接反馈线路时，应考虑不同类型
负反馈对电路性能的影响，同时应注意是否满
足负反馈条件。
Rb1 Rc1 C1 Rs Re1 Re2 Vs Ce R'e1 C2 RL Rb21 Rc2 C3
工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
集成电路的分类：
模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路；
一、产集成运放的封装外形主要采用圆壳式和双列直插式。 2. 集成运放的型号 国家标准（GB3430-82）规定，由字母和阿拉伯数字表 示，例如CF741、CF124等，其中C表示国家标准，F表示 运算放大器，阿拉伯数字表示品种。
1. 估算的依据 深度负反馈： 1 AB 1 方法一：
由
1 AB 1
A A 1 得 Af 1 AB AB B
即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关。
方法二：
根据
A 1 A Af 1 AB AB B
将
xo Af xs
xf B xo
代入上式
1. 串联（电压求和）负反馈使输入电阻增大 ii us ui uf ui ABui Rif ui Ri A us is ii ii Rif uf ABu
i
B
Rif (1 AB) R i 深度负反馈： AB 1, Rif 1
ui ii ABii
2. 并联(电流求和）负反馈使输入电阻减小 us ui is ii R u s if Rif
Ri
A
ABii
B
is ii i f Ri Rif 1 AB
if
深度负反馈： Rif
0
对输出电阻的影响
1. 电压取样负反馈 B与A并联，使输出电阻减小
A
Ro Rof
Ro Rof 1 A' B
A’为负载开路时的源电压增益
B 2.电流取样负反馈
深度负反馈： Rof
0
B与A串联，使输出电阻增大
+ ui ÊäÈë¼ ¶ Ö¼ ¶ Ð ä¼ Êä³ ö¼ ¶ uo
-
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集成运放基本组成
+ ui ÊäÈë¼ ¶ Ö¼ ¶ Ð ä¼ Êä³ ö¼ ¶ uo
-
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偏置电路：为上述各级电路提供稳定和合适的偏 置电流，决定各级的静态工作点，也可以作为有源负 载提高电压增益，输入级设置一个电流值低而又十分 稳定的偏置电流。