第三章 运算放大器及信号的运算与处理电路

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第3章 直接耦合放大电路和集成运算放大器

第3章  直接耦合放大电路和集成运算放大器

+ u i1
Rid 2 Rb rbe -
(4)输出电阻
Ro 2Rc
+
ui2
_ReV

EE
2. 双端输入单端输出
(1)差模电压放大倍数
Aud


Rc 2Rb
//
RL rbe
+VCC
Rc
Rc
+
这种方式适用 于将差分信号转换
Rb T1 RL
uo1 -
T2 Rb
为单端输出的信号。 +

R3
R2 R1
流电阻并不大。
_
V EE
恒流源使共模放大倍数减小,而
不影响差模放大倍数,从而增加
共模抑制比。
3.2.4 差动放大电路的四种接法
差动放大器共有四种输入输出方式:
1. 双端输入、双端输出(双入双出) 2. 双端输入、单端输出(双入单出) 3. 单端输入、双端输出(单入双出) 4. 单端输入、单端输出(单入单出)
用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
IIB

1 2
IB1 IB2
4.开环差模电压放大倍数 Aod :
无反馈时的差模电压增益。
一般Aod在100~120dB左右,高增益运放可达140dB以上。
Au = 10000
若输出有1 V的漂移
电压 。
+
ui
则等效输入有100 —
Rc1 Rb1
T1 Re1
Re2
+ VCC
+u o T2
- VEE
uV的漂移电压
等效 100 uV
漂移
3. 减小零漂的措施

第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第一节差动放大电路

第三章 差动放大电路及集成运算放大器  第一节差动放大电路
温漂严重干扰了放大器的工作,会引起输出信号失真, 严重时会把有用信号完全淹没。这是直流放大器必须克服的 问题。实用中常采用多种补偿措施来抑制温漂,其中最为有 效的方法是使用差动放大电路。该电路也是集成运算放大器 的输入级电路。
差动放大电路及集成运算放大器
3.1.1.1 差动放大电路的基本结构 差动放大电路如图3-1所示。
图3-2中可以算出差模输入电阻为: Rid=2(rbe+Rb) 输出电阻为: Rο=2RC
差动放大电路及集成运算放大器
3.1.3 共模输入信号与共模抑制比KCMR
在差动放大器两输入端同时输入一对极性相同、幅度相 同的信号称为共模输入方式。定义共模信号uic为两个输入信 号的算术平均值,即:
uic
ui1
差动放大电路及集成运算放大器
因此,其差模电压放大倍数为:
Aud
uo uid
Rc
Rb rbe
上式说明,该电压放大倍数与单管共射放大电路的电压
放大倍数相等。
这里我们用两套电路的元件实现的电压放大倍数和一套 电路相同。但该电路具有很好的超低频性能和很强的抑制零 点漂移的能力,这个问题下面还要详细讨论。
uo uo1 uo2 2uo1
差动放大电路及集成运算放大器
由图3-2可以计算出VT1、VT2的输出电压分别为:
VT1的输出电压:
uo1
Rcuid
2(Rb rbe )
VT2的输出电压:
uo 2
Rcuid
2(Rb rbe )
则差动放大电路的双端输出电压为:
uo
uo1
uo2
RCuid
Rb rbe
在一些超低频及直流放大电路中,级间耦合必须采用直 接耦合方式。直接耦合电路既能放大交流信号又能放大直流 信号,具有相当好的低频特性,所以又常称为直流放大器。 但由于其内部各级电路的静态工作点相互影响,给电路设计 和调整带来诸多不便。

测控电路课后习题答案

测控电路课后习题答案

第一章绪论1-1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用?传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。

在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。

测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。

1-2影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意?影响测控电路精度的主要因素有:(1)噪声与干扰;(2)失调与漂移,主要是温漂;(3)线性度与保真度;(4)输入与输出阻抗的影响。

其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。

1-3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面?为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。

它包括:(1)模数转换与数模转换;(2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。

幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换;(3)量程的变换;(4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等;(5)对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。

1-4测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响?试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。

随着传感器类型的不同,输入信号的类型也随之而异。

主要可分为模拟式信号与数字式信号。

随着输入信号的不同,测量电路的组成也不同。

图X1-1是模拟式测量电路的基本组成。

传感器包括它的基本转换电路,如电桥,传感器的输出已是电量(电压或电流)。

根据被测量的不同,可进行相应的量程切换。

电工与电子技术第三章 集成运算放大器及其应用

电工与电子技术第三章 集成运算放大器及其应用

各级工作点相互影响 适于放大直流或变化缓慢的信号 电压放大倍数为各级放大倍数之积 零点漂移
零点漂移---当输入信号为零时,输出端电压 偏离原来的起始电压缓慢地无规则的上下漂动, 这种现象叫零点漂移。
产生原因---温度变化、电源电压的波动、电 路元件参数的变化等等。
第一级产生的零漂对放大电路影响最大。
∴ i 1= i f
即 ui/R1=-uo/ Rf
uo、ui 符合比例关系,负号表示输出输入电 压变化方向相反。
电路中引入深度负反馈, 闭环放大倍数Auf 与运放的Au无关,仅与R1、Rf 有关。
当R1=Rf 时, uo=-ui ,该电路称为反相器。 R2--平衡电阻 同相端与地的等效电阻 。其作用是保持输入 级电路的对称性,以保持电路的静态平衡。
共模信号--极性相同,幅值相同的信号。
u i1= u i2
差模输入(信号)
ui1 ui2 ui 2
IC1 IC2
UCE1 UCE2 u0 UCE1 Δ UCE2 2 UCE1
Ad 2 UCE1 / ui 2 UCE1 / 2ui1 UCE1 / ui1
i3 ui3 R3
i f u0 Rf
ui1 R1 i1
Rf if
ui2 R2 i2 ui3 R3 i3
- + +∞
uo
RP
u0 ui1 ui 2 ui 3 R f R1 R2 R3
uo R f ( ui1 ui2 ui3 ) R1 R2 R3
若 R1 R2 R3 R f
AOUi
uo
I-≈I+ ≈0
二、Rf if
ui R1 i1 R2

信号转换与处理电路

信号转换与处理电路

第三章:信号转换与处理电路
电磁耦合隔离放大器
变压器耦合隔离放大器本身构 成一个电磁辐射源。如果周围 其它的电路对电磁辐射敏感, 就应设法予以屏蔽。例如36 56的振荡频率为750kH z,BB公司根据它的封装专 门为它设计了屏蔽罩
第三章:信号转换与处理电路
隔离放大器的应用场合:
普通的差动放大器和测量放大器,虽然也能抑制共模干扰,但却 不允许共模电压高于放大器的电源电压。而隔离放大器不仅有很 强的共模抑制能力,而且还能承受上千伏的高共模电压。因此, 隔离放大器一般用于信号回路具有很高的共模电压的场合。
器的等效输入阻抗Rin
第三章:信号转换与处理电路
2) 同相比例放大器 同相比例放大器电路图如图所示:
Rr
输入阻抗
Ri
输出阻抗
Ro 0
同相放大器具有输入阻抗非常高,输出阻 抗很低的特点,广泛用于前置放大级。
第三章:信号转换与处理电路
3) 差动比例放大器
Af
2R2 R1
1
R2 RP
由于差动放大器具有双端输入单端输出、共模抑制比较高的 特点,通常用作传感放大器或测量仪器的前端放大器。
在隔离放大器中,信号的耦合方式主要有 两种:一种是通过光电耦合,称为光电耦 合隔离放大器(如美国 B-B 公司生产的 ISO100 );另一种是通过电磁耦合,即经过 变压器传递信号,称为变压器耦合隔离放 大器(如美国 AD 公司生产的 AD277 )。
图26 隔离放大器的 组成和符号
第三章:信号转换与处理电路
第三章:信号转换与处理电路
改进电路:
输入阻抗
Rin
Vi Ii
Rr R R Rr
上式表明:只要R稍大于Rr,就能获 得很高的输入阻抗,可高达100M。 但R绝对不能小于Rr,否则输入阻抗为 负,会产生严重自激。

模拟电子技术基础-总复习最终版

模拟电子技术基础-总复习最终版

其中 RP R1 // R2 // R3 // R4
另外,uN
R R Rf
uo,uN
uP
ui1 R1 ui2i1 R2 ui3i2R3
P+ + u
o
R4 i4
uo
RP 1
Rf R
ui1 R1
ui 2 R2
ui3 R3
i3
4、 电路如图所示,各引入那种组态的负反馈?设集成运放 输出电压的最大幅值为±14V,填表。
11
14
5、求解图示电路的运算关系式。
同相求和电路 电压串联负反馈
6、求解图示电路的运算关系式。
R2
R1 ui R3
_
R4
+A1+ uo1
R5
_ +A2+
uo
7、求解图示电路的运算关系式。
电压并联负反馈。 电压放大倍数为:-R2/R1。
(3)交流负反馈是指 。 A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大交流信号时才有的负反馈 C.在交流通路中存在的负反馈
解:(1)D (2)B (3)C
4、选择合适答案填入空内。
A.电压 B.电流 C.串联 D.并联
(1)为了稳定放大电路的输出电压,应引入 负反馈;
(2)为了稳定放大电路的输出电流,应引入 负反馈;
解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。 各电路的交流通路如解图P2.2所示。
5.在图示电路中,已知晶体管β,rbe,RB,RC=RL,VCC。
(1)估算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
(2)当考虑信号源内阻为RS时,Aus的数值。
6. 电路如图所示,晶体管的=100,=100Ω。

第3章集成运算放大器

第3章集成运算放大器

ui1
ui2 R1
_ + +
R3
uo
uo u u ui1 RF R1
ui 2 u u R1 R3
R2
解出:
R3 RF RF uo (1 ) ui 2 ui1 R1 R2 R3 R1
用叠加原理求解:
第5章
信号产生与变换电路的分析与制作
21学时
R2 uo
第5章
信号产生与变换电路的分析与制作
21学时
2.5
i1 C
微分运算
iF R – + +
uo iF R
dui i1 C dt
u–= u+= 0
uo
ui
i1 iF
R2 若输入: ui sin t 则: uo ui
dui uo RC dt
RC cost

RC sin(t 90 )
R11
R2
i1
ui2
R12
_
+
uo
+
RP R11 // R12 // R2
RP
第5章
信号产生与变换电路的分析与制作
R11
ui1
iF
_
R2
u u 0
i11 i12 iF
21学时
i11
ui2
R12
+
uo
i12
+
RP
R2 R2 uo ( ui1 ui 2 ) R11 R12
调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻,不影响输入电 压和输出电压的比例关系,调节方便。
第5章
信号产生与变换电路的分析与制作

电子课件电子技术基础第六版第三章集成运算放大器及其应用

电子课件电子技术基础第六版第三章集成运算放大器及其应用
1. 组成框图 集成运算放大器的组成框图如图所示,通常包括输入级、 中间级、输出级和偏置电路。
集成运算放大器的组成框图
(1)输入级 通常是具有较大输入电阻和一定放大倍数的差动放大电路 ,利用它可以使集成运算放大器获得尽可能高的共模抑制比 。 (2)中间级 中间级的作用是使集成运算放大器具有较强的放大能力, 通常由多级共射极放大器构成。
一、零点漂移
放大直流信号和缓慢变化的信号必须采用直接耦合方式, 但简单的直接耦合放大器,常会发生输入信号为零输出信号 不为零的现象。产生这种现象的原因很多,如温度的变化、 电源电压的波动、电路元件参数的变化等,都会使静态工作 点发生缓慢变化,该变化量被逐级放大,便会使放大器输出 端出现不规则的输出量,这种现象称为“零点漂移”,简称“零 漂”。
三、集成运算放大器的主要参数
为了表征集成运算放大器的性能,生产厂家制定了很多参 数,作为合理选择和正确使用集成运算放大器的依据。下面 介绍几项主要的参数,见表。
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数
§3-3 集成运算放大器的基本电路
学习目标
1. 了解理想集成运算放大器的基本概念。 2. 了解集成运算放大器线性工作区和非线性工作区的 特性及工作特点。 3. 理解集成运算放大器“虚短”“虚断”的概念。 4. 了解集成运算放大器电路直流平衡电阻的配置。
2. 消除自激振荡 集成运算放大器是多级放大器,具有极高的电压放大倍数 ,但它极易产生自激振荡,使运算放大器不能正常工作。为 了防止自激振荡的产生,通常按产品手册要求,在补偿端子 上接指定的补偿电容或 RC 移相网络,以便消除自激振荡现 象。
四、集成运算放大器的保护 电路
1. 防止电源极性接反 为了防止电源极性接反而损坏集 成运算放大器,可利用二极管的单向 导电特性来控制,如图所示,二极管 V1、V2 串入集成电路直流电源电路 中,当电源极性接反时,相应的二极 管便截止,从而保护了集成电路。 防止电源极性接反保护电路

运算放大器基本原理及应用

运算放大器基本原理及应用

运算放大器基本原理及应用一. 原理(一) 运算放大器 1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

运算放大器一般由4个部分组成,偏置电路,输入级,中间级,输出级。

图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示图1是运算放大器的特性曲线,一般用到的只是曲线中的线性部分。

如图2所示。

U -对应的端子为“-”,当输入U -单独加于该端子时,输出电压与输入电压U -反相,故称它为反相输入端。

U +对应的端子为“+”,当输入U +单独由该端加入时,输出电压与U +同相,故称它为同相输入端。

输出:U 0= A(U +-U -) ; A 称为运算放大器的开环增益(开环电压放大倍数)。

在实际运用经常将运放理想化,这是由于一般说来,运放的输入电阻很大,开环增益也很大,输出电阻很小,可以将之视为理想化的,这样就能得到:开环电压增益A ud =∞;输入阻抗r i =∞;输出阻抗r o =0;带宽f BW =∞;失调与漂移均为零等理想化参数。

2.理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压U O 与输入电压之间满足关系式:U O =A ud (U +-U -),由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。

即U +≈U -,称为“虚短”。

由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”,这说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。

3. 运算放大器的应用 (1)比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路,比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。

(a) 反向比例电路反向比例电路如图3所示,输入信号加入反相输入端:图3反向比例电路电路图对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为:为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R ’=R 1 // R F 。

江苏大学电子电工习题册第三章运算放大器参考答案

江苏大学电子电工习题册第三章运算放大器参考答案

第三章 运算放大器及其应用学院 班级 姓名 学号1.F007集成运放的使用电源为±15V ,开环放大倍数为2×105,最大输出电压±U oM 为±13V ,现在分别输入下列信号,求输出电压及其极性。

⑴u +=+15μV ,u -=-10μV ; ⑵u +=-5μV ,u -=+10μV ; ⑶u +=0μV ,u -=+5mV ; ⑷u +=+5mV ,u -=0V解:⑴V 5102)1015()(5o =⨯⨯+=-=-+U A u u u ; ⑵V 3102)105()(5o -=⨯⨯--=-=-+U A u u u ;⑶V 1000102)50()(5o -=⨯⨯-=-=-+U A u u u ,因为小于(-13V ),运放进入饱和区,所以:V 13o -=u ; ⑷V 1000102)05()(5o =⨯⨯-=-=-+U A u u u ,因为大于(+13V ),运放进入饱和区,所以;V 13o +=u 。

2.图示电路中,A 为理想运放,求电路的输出电压u o 。

解:按戴维南定理,1k Ω左端的电压为:1)2(222-=-⨯+=i u V ,等效电阻为1k Ω,故运放反相输入端的信号为:u i =-1V ,电阻为2k Ω;这是一个反相比例放大器,所以5.225o =-=i u u V 。

3.理想运算放大器组成的电路中,求u i1、u i2和u o 的函数关系表达式。

解:设A1输出为u o1,这是同相比例放大器,因为1i u u u ==-+, 所以:kR u u R u i o i 11111-= 即 111i o u k k u += A2:这是减法电路。

因为2i u u u ==-+, 所以:22221kR u u R u u o i i o -=- 即:))(1(12i i o u u k u -+=4.三个输入信号u i1、u i2、u i3分别加在集成运放的同相输入端和反相输入端,如图所示,求输出信号u o 和u i1、u i2、u i3的关系表达式。

《运算放大器》课件

《运算放大器》课件

《运算放大器》PPT 课件目录CONTENTS•运算放大器概述•运算放大器的工作原理•运算放大器的应用•运算放大器的选择与使用•运算放大器的性能指标•运算放大器的设计实例01运算放大器概述0102运算放大器的定义它能够实现加、减、乘、除等基本算术运算,因此得名“运算放大器”。

运算放大器(简称运放)是一种具有高放大倍数的电路单元,其输出信号与输入信号之间存在一定的数学关系。

运算放大器的开环放大倍数极高,一般在10^4~10^6之间。

高放大倍数运算放大器的输入阻抗很大,使得它对信号源的影响很小。

输入阻抗高运算放大器的输出阻抗很小,使得它对负载的影响也很小。

输出阻抗低运算放大器对共模信号的抑制能力很强,能够有效地抑制温漂和干扰信号。

共模抑制比高运算放大器的基本特点可以分为通用型、高精度型、高速型、低功耗型等。

按性能指标分类按电路结构分类按工作原理分类可以分为分立元件型和集成电路型。

可以分为线性运放和开关电容型运放。

030201运算放大器的分类02运算放大器的工作原理1 2 3差分输入是指运算放大器使用两个输入信号的差值作为输入,以实现更高的精度和抑制噪声。

差分输入电路可以消除共模信号,只对差模信号进行放大,从而提高信号的信噪比。

差分输入电路的对称性和平衡性对放大器的性能有重要影响,因此需要精心设计和选择合适的元件。

差分输入放大倍数01放大倍数是运算放大器的重要参数,表示输出电压与输入电压的比值。

02运算放大器的放大倍数很高,通常在100dB以上,即放大10万倍以上。

03放大倍数可以通过外接电阻和电容进行调节,以满足不同的应用需求。

输出电压与输入电压的关系01输出电压与输入电压的关系是运算放大器的基本工作特性之一。

02当输入电压变化时,输出电压会相应地变化,以保持放大倍数恒定。

03输出电压与输入电压的关系是非线性的,但在一定的线性范围内,可以近似认为放大倍数是恒定的。

非线性范围是指输入电压超过一定范围时,输出电压与输入电压不再成正比关系,放大倍数发生变化。

运算放大电路原理

运算放大电路原理

运算放大电路原理运算放大电路是一种常用的电子电路,它能够将输入信号放大到所需的幅度。

这种电路常用于各种电子设备中,如放大器、滤波器、调制器等。

运算放大电路的基本原理是利用运算放大器对输入信号进行放大和处理。

运算放大器是一种特殊的放大器,它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。

通常,运算放大器由两个输入端和一个输出端组成。

其中,一个输入端称为非反馈输入端,另一个输入端称为反馈输入端。

运算放大器还具有一个电源引脚,用于提供工作电压。

在运算放大电路中,输入信号可以通过非反馈输入端输入,也可以通过反馈输入端输入。

当输入信号通过非反馈输入端输入时,运算放大器的增益较低,此时电路的输出信号与输入信号之间的关系较为简单。

而当输入信号通过反馈输入端输入时,运算放大器的增益较高,此时电路的输出信号与输入信号之间的关系较为复杂。

运算放大电路的放大原理可以通过以下几个方面来解释。

首先,运算放大器的非反馈输入端具有高输入阻抗,可以将输入信号源的电流或电压放大到较大的幅度。

其次,运算放大器的反馈输入端通过反馈电阻与输出端相连,形成一个反馈回路。

这个反馈回路可以调节运算放大器的增益,使其能够对输入信号进行放大或衰减。

最后,运算放大器的输出端可以提供较大的输出电流或电压,从而驱动外部负载。

运算放大电路的应用非常广泛。

在音频放大器中,运算放大电路可以将音频信号放大到适合扬声器的幅度,以实现音乐的播放。

在通信系统中,运算放大电路可以对信号进行放大和调制,以实现信号的传输和接收。

在控制系统中,运算放大电路可以对传感器信号进行放大和处理,以实现对被控对象的控制。

在实际应用中,运算放大电路还可以与其他电路组合使用,以实现更复杂的功能。

例如,可以将运算放大电路与滤波器电路组合使用,以实现对特定频率的信号的滤波和放大。

可以将运算放大电路与比较器电路组合使用,以实现对输入信号的比较和判断。

可以将运算放大电路与模数转换器电路组合使用,以实现模拟信号到数字信号的转换等。

第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第二节负反馈放大电路

第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第二节负反馈放大电路

差动放大电路及集成运算放大器
3.2.2.3 电压反馈和电流反馈 根据反馈信号在放大电路输出端取样信号方式的不同,
可分为电压反馈和电流反馈。
图3-9 电压反馈和电流反馈
差动放大电路及集成运算放大器
(1)电压反馈
如图3-9(a)所示,放大电路的输出电压直接送至反馈网 络的输入端。
则:Xf =Fuo。 这种反馈方式叫做电压反馈。
Xi
1
该式表明 Af 为 A 的 1 Af 。1 AF 叫做“反馈深度”,
其值越大,则反馈越深。它影响着放大电路的各种参数,也
反映了影响程度。
差动放大电路及集成运算放大器
|1+AF|>1时为负反馈;因此时|Af|<|A|,说明
引入反馈后放大倍数下降。
|1+AF|<1时为正反馈。因此时|Af|>|A|,表
明引入反馈后放大倍数增加,但这种情况下电路不稳定。
当1+AF=0时,则AF=-1,此时|Af|→∞,意味着
在放大器输入信号为零时,也会有输出信号,这时放大器处 于自激振荡状态,形成振荡器(在第四章讨论)。
差动放大电路及集成运算放大器
当|AF|»1时,为深度负反馈,在深度负反馈时:
Af
A AF
1 F
放大器的开环放大倍数:A XO Xi
反馈网络的反馈系数: F X f XO
放大器的闭环放大倍数:
Af
XO XS
差动放大电路及集成运算放大器
在负反馈状态下,Xf与XS反相,则Xi=XS-Xf ; 即:Xs=Xi+Xf,则:
Af
XO XO / Xi XS XS / Xi
A Xi X f
A 1 AF
并联叠加,电流is与if 相加形成净输入电流ii,这就叫并 联反馈。负反馈时, ii = is-if 。

《集成前置放大器的制作》2.2.3 信号的运算与处理电路

《集成前置放大器的制作》2.2.3 信号的运算与处理电路

当 Rf 1 R1 ,Rf 2 R2 时
得 vO vS1 vS 2 (减法运算)
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(2)利用差分式电路以实现减法运算 从结构上看,它是反相 输入和同相输入相结合的 放大电路。 根据虚短、虚断和N、P 点的KCL得:
vN vP vS1 v N v N vO R3 R1 Rf Rf vO ( )( )vS2 vS1 R1 Rf R1 R2 R3 R1 v S2 v P v P 0 vS2 vS1 ) 当 R1 Rf R2 R3 , 则 vO Rf ( R2 R3
2. 加法电路
根据 虚 短 、 虚 断 和 N 点 的KCL得:
vS2 vS1
R2 iI R1
N P – +
Rf vO
vN vP 0
v S1 - v N v S2 - v N v N - v O R1 R2 Rf Rf Rf - vO vS1 vS 2 若 R1 R2 Rf 则有 - vO vS1 vS 2 R1 R2 (加法运算) 输出再接一级反相电路 可得 vO vS1 vS 2
vI
Rf R1 vN -
vP + R2
A
vO
电压并联负反馈
即电路处于深度负反馈条件下,虚短和虚断成立。
vN vP 0
v I v N v N vO R1 Rf
为提高精度,一般取 R2 R1 // Rf
Rf vO v I R1
输出与输入反相
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1. 比例运算电路
1 1 vS v I vO i2dt dt C C R

第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第三节集成运算放大器及其应用

第三章 差动放大电路及集成运算放大器 第三节集成运算放大器及其应用

差动放大电路及集成运算放大器
3.3.3.4 差模输入电阻rid
是指运放在输入差模信号时的输入电阻。对信号源来说,
差模输入电阻rid的值越大,对其影响越小。理想运放的rid
为无穷大。
3.3.3.5 开环输出电阻ro
运放在开环状态且负载开路时的输出电阻。其数值越小,
带负载的能力越强。理想运放的ro = 0。
i11
ui1 R11
;i12
ui 2 R12
该参数表示运放两个输入端之间所能承受的最大差模电 压值,输入电压超过该值时,差动放大电路的对管中某侧的 三极管发射结会出现反向击穿,损坏运放电路。运放μA741 的最大差模输入电压为30V。
差动放大电路及集成运算放大器
3.3.3.2 最大共模输入电压Uicmax
这是指运算放大器输入端能承受的最大共模输入电压。 当运放输入端所加的共模电压超过一定幅度时,放大管将退 出放大区,使运放失去差模放大的能力,共模抑制比明显下 降。运放μA741在电源电压为±15V时,输入共模电压应在 ±13V以内。
如果输入信号从同相输入端引入,运放电路就成了同相 比例运算放大电路。如图3-20所示。根据理想运算放大器的 特性:u u ui i1 i f 得:
i1
u R1
ui R1
if
u uo RF
ui uo RF
因而: uo
1
RF R1
ui
Auf
uo ui
1
RF R1
差动放大电路及集成运算放大器
该电路的反馈类型为串联电.3.4.3 反相加法器 如果在反相输入比例运算电路的输入端增加若干输入支
路,就构成反相加法运算电路,也称求和电路,如图3-22所 示。

03第三章运算放大器及反馈

03第三章运算放大器及反馈

第三章集成运算放大器及反馈集成化是电子技术进展的一个重要方向,集成运算放大器(简称集成运放)是模拟集成电路中品种最多、应用最普遍的一类组件。

反馈是一个很重要的概念,各类自动操纵,自动调剂系统都离不开反馈。

集成运放加上负反馈可组成各类模拟运算电路。

本章要紧介绍集成运放及其线性应用和反馈的概念。

本章学习目标:(1)明白集成运放的大体性能,熟悉集成运放符号;(2)明确“同相输入端”及“反相输入端”的含义;(3)会通过工具书查阅集成运放型号、参数、连接方式、利用注意事项等资料;(4)明确反馈的概念,明白反馈对放大电路的阻碍;(5)明白集成运放线性运用和非线性运历时的特点;(6)熟悉并能计算同相较例、反相较例及加法运算电路。

第一节集成运算放大器一、集成运放简介前面讲述的放大电路是由分立的三极管、二极管、电阻、电容等元件,借助导线或印制电路连接成一个完整的电路系统,称之为分立元件电路。

利用集成工艺,将电路的所有元件及联接导线集成在同一块硅片上,封装在管壳内,成为一个具有特定功能的完整电路即集成电路。

与传统的分立元件电路相较,集成电路具有体积小、重量轻、功耗小、本钱低、靠得住性好等优势。

因此电子设备中集成电路几乎取代了分立元件电路。

集成电路的品种很多,按其功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

数字集成电路用于产生、变换和处置各类数字信号。

模拟集成电路用于放大、变换和处置模拟信号(模拟信号,是指幅度随时刻作持续转变的信号)。

模拟集成电路又称线性集成电路。

集成运放是一种模拟集成电路。

集成电路封装后通过引脚与外部电路联接,集成电路的外形有如图3-1所示的几种常见形式。

各类集成电路型号、管脚排列、大体联接方式及参数等等,有集成电路手册可供查阅。

图3-1 集成电路外形图例如集成运算放大器实质上是一种高增益、多级、直接耦合的放大器。

它的电压放大倍数可达104~107。

集成运放的输入电阻从几十千欧到几十兆欧,而输出电阻很小,仅为几十欧姆。

集成放大器及其运算与处理电路

集成放大器及其运算与处理电路

2. 加法电路(同相)
根据虚短、虚断和 N 点 的KCL得:
vS1 vS2
Rf R R1 R2 R
'
N
– +
vO
R v P v N v o R f R v S1 - v N vS2 - v N vN R1 R2 R'
P
v R S 1 v S 2 f v ( 1 )( R ∥ R ∥ R ' )( ) O 1 2 R R 1 R 2
例1:试求理想运算放大器的输出电压和电压放大倍 数的表达式。
解: 根据虚断 I-= I+ 0
根据虚短 V+ V- 0 Ii = (Vi- V-)/R1 Vi/R1 If = (V-- Vo )/Rf -Vo/Rf ∵ Ii If ∴ Vi/R1=-Vo/Rf
反相比例运算电路 电压并联负反馈
其中
A( j ) —— 模,幅频响应
( ) —— 相位角,相频响应
2. 分类
1.按所处理信号分 模拟和数字滤波器 2.按所用元件分 无源和有源滤波器 3.按滤波特性分
1. 基本概念
滤波器:是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无
用频率信号的电子装置。
滤波电路传递函数定义
Vo (s) A(s) Vi (s)
vI ( t )
滤波电路
vO ( t )
j ( ) s j 时,有 A A ( j ) ( ) ( j ) A ( j ) e
vO
v R S 1 v S 2 f v ( 1 )( R ∥ R )( ) O 1 2 R R 1 R 2
缺点:比例系数调节不方便。
(加法运算)
v S 1 v S 2 若 R ( R ∥ R ) R R ∥ R 则有 v R ( ) p 1 2 N f o f R R 1 2 R v v N f 反馈系数 F v R R O v O f

理想运算放大器

理想运算放大器

理想运算放大器可以构成比较器,用于对 两个输入信号进行比较,输出相应的逻辑 电平。
当前存在问题和挑战
非线性失真
实际运算放大器由于存在非 线性元件,如晶体管和二极 管等,会导致输出信号产生 失真。
噪声干扰
频率响应限制
功耗问题
实际运算放大器内部存在噪 声源,如热噪声和闪烁噪声 等,会对输出信号造成干扰。
电流流入运算放大器的同相输入端。
电压跟随
02
输出电压与同相输入电压成正比,且比例系数为1,实现电压跟
随功能。
相位相同
03
输出电压与同相输入电压的相位相同。
反相输入电路分析
01 02
虚短和虚断
由于运算放大器的开环增益非常高,反相输入电路中的两个输入端可以 近似看作等电位点(虚短),且流入运算放大器的电流几乎为零(虚 断)。
补偿措施及优化方法探讨
频率补偿
通过引入负反馈或采用超前-滞后补 偿网络,改善放大器的频率响应特性, 提高带宽。
输入阻抗提高
采用高输入阻抗的运算放大器或引入 电压跟随器,减小输入阻抗对电路的 影响。
输出阻抗降低
在输出端并联电阻或采用共集电极电 路,降低输出阻抗,提高带负载能力。
失真抑制
选用低失真运算放大器、合理设置静 态工作点、采用负反馈等措施,减小 失真对信号质量的影响。
失真
实际运算放大器存在失真,如 谐波失真、交越失真等。
实际运算放大器与理想差异分析
有限带宽
限制信号放大范围, 可能引发信号失真。
非零输出阻抗
在输出端产生电压 降,影响负载上的 电压幅度。
有限开环增益
导致闭环增益误差, 影响放大精度。
有限输入阻抗
影响电路输入端的 电压分配,降低放 大效果。

电子技术基础课件第3章 集成运算放大器及正弦波振荡电路

电子技术基础课件第3章  集成运算放大器及正弦波振荡电路

图中VT3组成分压式工作点稳定电路,该电路当温度发生变 化时,Ie3基本不变,且
从而阻止了Ic1、Ic2随温度升高而增大,起到抑制零漂的作用。
*3.1.4 差动放大电路的4种接法
1.单端输入、双端输出式 单端输入、双端输出式差动放大电路如图3.3所示。
2.双端输入、单端输出式 双端输入、单端输出式差动放大电路如图3.4所示。
② 中间级。其作用是提供较高的电压放大倍数,一般由共发射 极放大电路组成。
③ 输出级。输出级的作用是提供一定的电压变化,通常采用互 补对称放大电路。
④ 辅助环节。使各级放大电路有稳定的直流偏置。
2.集成运放符号
集成运放是高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直 接耦合放大电路,由于直接耦合放大电路存在零点漂移问题,所 以对零漂影响最大的第一级电路往往采用差动放大器。
(a)新符号
(b)旧符号
图3.9 集成运放的图形符号
3.主要参数 集成运放的性能可以用各种参数来反映,为了合理正确地
选择和使用集成运放,下面介绍集成运放的主要性能指标。 ① 开环电压放大倍数Auo:指无反馈时集成运放的差模电压放大 倍数。 ② 差模输入电阻rid:指差模输入时运放无外加反馈回路时的输 入电阻。
集成电路按电路功能可分为模拟集成电路和数字集成电路, 模拟集成电路主要有集成功率放大器、集成运算放大器、集成 稳压器等。由于集成电路体积小、稳定性好,因而在各种电子 设备及仪器中得到了广泛的应用。
3.2.1 集成电路的特点
与分立元件电路相比,集成电路具有以下突出特点。 1.可靠性高、寿命长 2.体积小、重量轻 3.速度高、功耗低 4.成本低
3.抑制零点漂移的措施 ① 选用稳定性能好的高质量的硅管。
② 采用高稳定度的稳压电源可以抑制电源电压波动引起的零漂。

《模拟电子技术基础》教学教案

《模拟电子技术基础》教学教案

《模拟电子技术基础》教学教案第一章:绪论1.1 教学目标让学生了解模拟电子技术的基本概念和特点使学生掌握模拟电子技术在工程应用中的重要性培养学生对模拟电子技术的兴趣和好奇心1.2 教学内容模拟电子技术的定义和发展历程模拟电子技术的基本特点和应用领域模拟电子技术在工程实践中的重要性1.3 教学方法采用讲授法,讲解模拟电子技术的概念和特点通过实例分析,使学生了解模拟电子技术在实际应用中的作用引导学生进行思考和讨论,培养学生的创新意识1.4 教学评估课堂问答:检查学生对模拟电子技术概念的理解程度第二章:常用半导体器件2.1 教学目标让学生掌握半导体器件的基本原理和特性使学生能够识别和使用常用的半导体器件培养学生对半导体器件在电路中的应用能力2.2 教学内容半导体的基本概念和性质常用半导体器件的结构和特性半导体器件的应用电路及功能2.3 教学方法采用讲解法,介绍半导体器件的基本原理和特性通过实验演示,使学生能够直观地观察半导体器件的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力2.4 教学评估课堂问答:检查学生对半导体器件原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对半导体器件的应用能力第三章:基本放大电路3.1 教学目标让学生了解放大电路的基本原理和分类使学生掌握基本放大电路的设计和分析方法培养学生对放大电路在模拟电路中的应用能力3.2 教学内容放大电路的基本原理和分类基本放大电路的设计和分析方法放大电路的应用实例及功能3.3 教学方法采用讲解法,介绍放大电路的基本原理和分类通过仿真实验,使学生能够直观地观察放大电路的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力3.4 教学评估课堂问答:检查学生对放大电路原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对放大电路的应用能力第四章:集成运算放大器4.1 教学目标让学生了解集成运算放大器的基本原理和特性使学生掌握集成运算放大器的应用电路及功能培养学生对集成运算放大器在模拟电路中的应用能力4.2 教学内容集成运算放大器的基本原理和特性集成运算放大器的应用电路及功能集成运算放大器的选择和使用方法4.3 教学方法采用讲解法,介绍集成运算放大器的基本原理和特性通过实验演示,使学生能够直观地观察集成运算放大器的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力4.4 教学评估课堂问答:检查学生对集成运算放大器原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对集成运算放大器的应用能力第五章:模拟信号处理5.1 教学目标让学生了解模拟信号处理的基本原理和方法使学生掌握模拟信号处理电路的设计和分析方法培养学生对模拟信号处理在实际应用中的创新能力5.2 教学内容模拟信号处理的基本原理和方法模拟信号处理电路的设计和分析方法模拟信号处理的应用实例及功能5.3 教学方法采用讲解法,介绍模拟信号处理的基本原理和方法通过仿真实验,使学生能够直观地观察模拟信号处理电路的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力5.4 教学评估课堂问答:检查学生对模拟信号处理原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对模拟信号处理电路的应用能力第六章:数字电子技术基础6.1 教学目标让学生了解数字电子技术的基本概念和特点使学生掌握数字电子技术在工程应用中的重要性培养学生对数字电子技术的兴趣和好奇心6.2 教学内容数字电子技术的定义和发展历程数字电子技术的基本特点和应用领域数字电子技术在工程实践中的重要性6.3 教学方法采用讲授法,讲解数字电子技术的概念和特点通过实例分析,使学生了解数字电子技术在实际应用中的作用引导学生进行思考和讨论,培养学生的创新意识6.4 教学评估课堂问答:检查学生对数字电子技术概念的理解程度第七章:常用数字逻辑器件7.1 教学目标让学生掌握数字逻辑器件的基本原理和特性使学生能够识别和使用常用的数字逻辑器件培养学生对数字逻辑器件在电路中的应用能力7.2 教学内容数字逻辑器件的基本概念和性质常用数字逻辑器件的结构和特性数字逻辑器件的应用电路及功能7.3 教学方法采用讲解法,介绍数字逻辑器件的基本原理和特性通过实验演示,使学生能够直观地观察数字逻辑器件的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力7.4 教学评估课堂问答:检查学生对数字逻辑器件原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对数字逻辑器件的应用能力第八章:数字电路设计8.1 教学目标让学生了解数字电路设计的基本原理和方法使学生掌握数字电路设计的过程和技巧培养学生对数字电路设计在实际应用中的创新能力8.2 教学内容数字电路设计的基本原理和方法数字电路设计的过程和技巧数字电路设计的应用实例及功能8.3 教学方法采用讲解法,介绍数字电路设计的基本原理和方法通过仿真实验,使学生能够直观地观察数字电路设计的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力8.4 教学评估课堂问答:检查学生对数字电路设计原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对数字电路设计的应用能力第九章:数字信号处理9.1 教学目标让学生了解数字信号处理的基本原理和方法使学生掌握数字信号处理电路的设计和分析方法培养学生对数字信号处理在实际应用中的创新能力9.2 教学内容数字信号处理的基本原理和方法数字信号处理电路的设计和分析方法数字信号处理的应用实例及功能9.3 教学方法采用讲解法,介绍数字信号处理的基本原理和方法通过仿真实验,使学生能够直观地观察数字信号处理电路的工作状态引导学生进行实践操作,培养学生的动手能力9.4 教学评估课堂问答:检查学生对数字信号处理原理的理解程度实验报告:评估学生在实验中对数字信号处理电路的应用能力第十章:综合应用与实践10.1 教学目标让学生掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用使学生能够独立完成复杂的电子系统设计和分析培养学生解决实际电子工程问题的能力10.2 教学内容模拟电子技术与数字电子技术的综合应用案例复杂电子系统的设计和分析方法实际电子工程问题的解决策略10.3 教学方法采用案例教学法,分析模拟电子技术与数字电子技术的综合应用通过项目驱动,让学生参与复杂电子系统的设计和分析引导学生进行创新实践,培养学生的工程能力10.4 教学评估项目报告:评估学生在项目中对模拟电子技术和数字电子技术的综合应用能力课堂展示:检查学生对复杂电子系统设计和分析的理解程度综合测试:评估学生解决实际电子工程问题的能力1. 教学目标让学生理解模拟电子技术的基本概念和原理使学生掌握常用半导体器件的结构、特性和应用培养学生运用模拟电子技术解决实际问题的能力2. 教学内容半导体的基本概念、性质和制备方法常用半导体器件(如二极管、晶体管、集成电路等)的结构和特性模拟电子技术在实际工程应用中的典型案例分析3. 教学方法采用讲授法,讲解模拟电子技术的基本原理和概念通过实验演示,让学生亲身体验半导体器件的工作状态结合实例分析,培养学生的实际应用能力4. 教学评估课堂问答:检查学生对模拟电子技术基本原理的理解程度课后作业:要求学生完成相关的半导体器件应用案例第一章:绪论模拟电子技术的定义和发展历程模拟电子技术的应用领域和重要性半导体导电性的基本原理第二章:半导体器件基础半导体的基本概念和性质常用半导体器件(如二极管、晶体管等)的结构和特性半导体器件的参数和应用第三章:放大器电路放大器电路的基本原理和类型放大器电路的设计和分析方法放大器电路的应用实例第四章:振荡器和滤波器振荡器的工作原理和类型滤波器的原理和设计方法振荡器和滤波器的应用案例第五章:模拟电子技术在工程应用中的案例分析模拟电子技术在信号处理中的应用模拟电子技术在通信系统中的应用模拟电子技术在控制系统和功率电子中的应用。

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Rf R1 ui
,表明输入与输出反相;

R1 ② 当 R f R1 时,u0 ui 称反相器。
iF i1 ui R1 RP
iiii+
Rf _ + +

uo
【补例4-1】如图电路, R1=10k, RF=20kW,ui =-1V。求:uo 、ri, r0及RP?
解:Au=-(Rf/R1) =-20/10=-2
双极型管输入级约为105~106欧姆,场效应管输入级可达109 欧姆以上。
– 4、集成运放的分类与选择 为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求,除性能 指标比较适中的通用型运放外,还有适应不同需要的专用
型集成运放。主要有通用、高速、宽带、高精度、高输入 电阻和低功耗等几种。
– 5、集成运放的外形
i1 iF
du i uo RC dt
即实现了微分功能。
(3)理想微分电路存在的问题 1) 对高频干扰信号十分敏感,电路抗干扰能力很差; 2)由于RC原件的移相及运放本身移相作用,可能造成 自激振荡。 解决的方法是采用近似微分电路。
u
i
设 ui sin t 则:
dui uo RC RC cost dt RC sin(t 90)
0
t
u
0
o
t 90°
根据虚短得:u-=u+,即:
ui1 ui 2 u0 ui 3 ui 4 R1 R2 R f R3 R4 1 1 1 1 1 1 R1 R2 R f R3 R4 R p
当R1//R2//Rf=R3//R4//Rp时,
ui 3 ui 4 ui1 ui 2 u0 R f ( ) R3 R4 R1 R2
1 uo RC
U 0 Udt RC t
t
如图,经过积分时限TM后饱和。
【例9-3】, 【例9-4】 P217,218 (3)将方波转换成三角波
ui
0
U
ui
0
t
TM
uo
0
-U0M
t
t
uo
0
t
【补例4-3】,试画出 图示电路在给定输入波 形作用下积分器的输出 波形。
由此可以作出输出输出波形图。
'' 0
Rf
Rf
– 6、差动求和运算电路
(1)差动求和运算电路 (2)输入输出关系 根据虚断,可以写出集成运 放同相、反相输入端的电位:
ui1 ui 2 u0 R1 R2 R f u 1 1 1 R1 R2 R f
ui 3 ui 4 R3 R4 u 1 1 1 R3 R4 R p
• 3.2 理想运放的条件、符号及分析依据
– 1、理想运放的条件 (1) 开环放大倍数Aod ->∞; (2)输入电阻rid -> ∞; (3) 输出电阻rod ->0; (4) 共模抑制比KCMRR -> ∞ - 2、集成运算放大器符号 国标符号:
反相输入端 u- 同相输入端 u+
常见符号
- ∞ + +
(3)特点:原件少,成本低,但调整不方便。 【补例4-2】求图示电路的输入输出关系:
解:
u01 ui 2
Rf Rf vo ( vi1 vi2 ) R1 R2
所以:
Rf Rf Rf Rf vo ( vi1 (vi2 )) vi2 vi1 R1 R2 R2 R1
例9-1(教材P214)

输出端 uo
– 3、集成运放的电压传输特性 ui=u+ - u-
u0 Aui ui
– 4、运放工作在线性区的分析方法 虚短(U+=U-),当U+=0时称虚地; 虚断(I+=I-=0)。
–运放工作在非线性区的分析方法 虚断(I+=I-=0)仍成立,虚短不成立。
• 3.3 基本运算电路
– 1、反相比例运算电路 (1)电路
iF i1 R1 RP
iiii+
Rf _ + +

ui
uo
(2)闭环电压放大倍数
利用虚短和虚断得: u-=u+=0(虚地) ui i1=iF(虚断)即:
iF i1 R1 RP
iiii+
Rf _ + +

uo
ui u0 R1 R f
u0
(3)讨论
Rf R1
ui
Auf u0 Rf
Rf
ui
R1 RP
_ + +

uo
– 3、反相求和运算电路
(1)反相求和电路 (2)输入输出关系 由虚地得: u u 0 由虚断得: i1 i2 i f 即:
ui1 ui 2 u0 R1 R2 Rf
Rf Rf u ui2 ) 实际上,利用叠加原理 uo =-( i1 + R1 R2 可以直接得出。 Rf (ui1+ ui2 ) 当R1 =R2 =R时, uo = R
其中, R R2 // R3 // R4 // RP 即
ui1 ui 2 ui 3 u0 (1 )u (1 ) R ( ) R1 R1 R2 R3 R4
如电阻满足:R1 // R f R R2 // R3 // R4 // RP
Rf
Rf
ui1 ui 2 ui 3 ) 则可得: u0 R f ( R2 R3 R4
–2、积分电路的应用
(1)正弦波移相900
设 ui U m sin(t ) 并且设电容初值为0;则:
Um Um 1 u0 U m sin tdt cos t sin(t 90) RC RC RC
即将正弦波转换成余弦,实现移相900 。
(2)线性积分
当输入信号为直流电压,ui= U,输出将反相积分,经 过一定的时间后输出饱和。
例9-2(教材P216)
• 3.4积分与微分电路
– 1、积分电路 (1)电路 (2)输入输出关系
虚地 ui i R
iC i
R
uc
C
ui
RP
+

+
uo
du c 即: iC i 虚断 而 iC C dt 1 1 uO uC iC dt u i dt C RC
– 4、同相求和运算电路
(1)同相输入端具有接地电阻时的同相比例运算电路
R3 u ui R2 R3 R3 u u ui (虚短) R2 R3
i1=iF(虚断),即
u0 u u Rf R1
得到:
R3 u0 (1 )u (1 ) ui R1 R1 R2 R3
(3)同相求和电路特点
①调整某支路比例时,会影响另外支路的比例,电阻 调整复杂;
②不具有虚地特点,对运放共模抑制比要求较高。
– 5、减法(差动)运算电路
差动运算电路的分析依据仍然是“虚断”和“虚短”。但我 们可以采用叠加原理来更方便地得到该电路的输入输出关
系。 在ui1单独作用下为反相比例电路:
u
Rf
Rf
(2)同相求和运算电路
由上述分析可知,
u0 (1
Rf R1
)u
所以,关键是求出u+ ;利用虚断特 点并根据节电位方程可得:
ui1 ui 2 ui 3 R2 R3 R4 ui1 ui 2 ui 3 u R( ) 1 1 1 1 R R R 2 3 4 R2 R3 R4 RP
' 0
Rf R1
ui1
在ui2单独作用下同相比例电路:
RP u (1 )u (1 ) ui 2 R1 R1 R2 Rp Rf Rf RP u0 ui1 (1 ) ui 2 R1 R1 R2 Rp Rf 当R1=R2;Rf=Rp时得到: u0 (ui1 ui 2 ) R1
iF i1
iiii+
Rf _ + +

ui R1 RP
uo
uo= Au ui=(-2)(-1)=2V;
ri=R1; r0=0; RP=R1//Rf=10//20=6.7 k
- 2、同相比例运算电路 (1)电路
(2)闭环电压放大倍数
iF i1
Rf
ui
R1 RP
_ + +

uo
(3)讨论
iF i1
1 解:uo RC
U 0 Udt RC t Ut (t单位ms)
t
–3、微分电路 (1)微分电路原理图
(2)输入输出关系
iF i1 C
R
ui
根据虚短有u-= u+= 0,所以 :
- + +
uo
du i i1 C dt
R2
根据虚断有: 并且 u0 iF R 因此得到:
第三章 集成运算放大器的应用
• 3.1 集成运算放大器
– 1、集成运算放大器的组成 前面已讨论过,集成运算放大器由四大基本部分组成,即 输入级,中间放大级、输出级和偏置电路组成,如图。
– 2、简单集成运放原理图
– 3、集成运放的主要参数
(1)开环差模电压放大倍数 Aod :无反馈时的差模电压增益。 一般Aod在100~120dB左右,高增益运放可达140dB以上。 (2)共模抑制比 KCMRR : KCMRR=Aud/Auc;或KCMR=20lg(Aud / Auc ) (dB)。其典型 值在80dB以上,性能好的高达180dB。 (3)差模输入电阻rid :
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