电工电子技术第1章运算放大器

2. 并联电压负反馈
if RF
并联电压负反馈方框图
ii
id
ii + id
ui
A
uo
+
ui
–
R1 R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
– if
F
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判3. 别串图联示电电流路负的反反馈馈类型
+
ui
–
ud+–
R2
– +
io +
RL
+
uo
–
+ R uf
–
串联电流负反馈方框图
ui + ud
2. id 0 运放开环输入电阻 相当于两输入端之间断路，但又未真正断路，故 称 “虚断路”。
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11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
运放工作在非线性区的依据
uo UO(sat)
O
非线性区
u–
–
uo
id u+
+ rid+
–UO(sat) 非线性区
当
时，
由于运放工作在非线性区
o Uim
因为理想运放
开环电压放大倍数
–UO(sat) 所以，当
负饱和区
时，
理想运放电压传输特性
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11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
运放工作在线性区的依据 1. u+ u–
u– id
u+
– rid ++
uo
由于运放 故从式
，而 uo 是有限值， ，可知
相当于两输入端之间短路，但又未真正短路，故 称 “虚短路” 。
愈小愈好
6. 共模输入电压范围 UICM
超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
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11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是 理想的运算放大器。理想化的主要条件：
1. 开环电压放大倍数 2. 差模输入电阻 3. 开环输出电阻 4. 共模抑制比
u– u+
– ++
uo
若 Auo = 106 ± UO(sat) = ±15 V 则 ±UIM = ±0.015 mV
运放要工作在线性
实际运放电压传输特性 区必须有负反馈。
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11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
uo
UO(sat)
正饱和区 线性区
u– u+
– ++
uo
–Uim
所以 1. u+ u– 不再成立 2. id 0 依然成立
Uo 发生跃变
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11.2 放大电路中的负反馈
11.2.1 反馈的基本概念
凡是将放大电路(或某个系统)输出信号的一部 分或全部经某种电路(反馈网络)引回到输入端，称 为反馈。
如果反馈信号使净输入信号增加，称为正反馈。 如果反馈信号使净输入信号减小，称为负反馈。
根据反馈电路与基本放大电路在输入、输出
端的连接方式不同，负反馈有以下四种类型。
+
A
–
负反馈的类型有： 电压串联负反馈； 电压并联负反馈；
F
在输出端
电流串联负反馈； 电流并联负反馈。
反馈量取自输出电压为电压反馈，取自输出电流为电流反馈；
在输入端
反馈量以电流的形式出现，与输入信号进行比较为并联反馈；
反馈量以电压的形式出现，与输入信号进行比较为串联反馈。
RF
串联电压负反馈方框图
–
uf R1
+
ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
+
RL
ui + –
+
uo
–
ud uf
A
F
uo
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判别2图. 并示联电电路压的负反反馈馈类型
if RF
ii
id
+ R1
ui
– R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
净输入电流
负反馈
反馈电流
电压反馈 并联反馈
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电工电子技术第1章运算放大器
11.2.2 负反馈的类型
判1. 别串图联示电电压路负的反反馈馈类型
RF
净输入信号
–
uf R1
+ ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
+
RL
+
uo
–
负反馈
反馈电压 电压反馈。
联反uf馈与。ui 在输入端以电压形式作比较，两者串联，故为串
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1. 串联电压负反馈
无负反馈放大
电路方框图
A
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11.2.1 反馈的基本概念 比较环节 基本放大电路
带有负反馈放大
+
A
电路的方框图
–
— 输入信号 — 输出信号 — 反馈信号 — 净输入信号
净输入信号
则 可见
F
反馈电路 若三者同相， ，电路为负反馈。
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11.2.2 负反馈的类型
低。
按集成度 小、中、大和超大规模 集成电路分类 按导电类型 双、单极性和两种兼容
按功能 数字和模拟
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第11章 运算放大器
集成运放是具有很高开环电压放大倍数的直接 耦合放大器。
用于模拟运算、信号处理、信号测量、波形转 换、自动控制等领域。
本章主要讨论分析运算放大器的依据及其在信 号运算、波形产生方面的应用，并介绍放大电路中 的负反馈。
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11.1 运算放大器简单介绍
11.1.1 集成运放的组成
输入端
输ຫໍສະໝຸດ Baidu级
中间级
输出级 输出端
偏置 电路
输入级 — 差动放大器 输出级 — 射极输出器或互补对称功率放大器 偏置电路 — 由镜像恒流源等电路组成
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运算放大器的符号
信号传 输方向
反相
输入端
电工电子技术第1章运算 放大器
2020/11/28
电工电子技术第1章运算放大器
第11章 运算放大器
分立电路是由各种单个元件联接起来的电子电路。 集成电路：把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同
时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分 的整体。 集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件， 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
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11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的
曲线称为传输特性。
uo
UO(sat)
正饱和区
–Uim
线性区
O Uim
–UO(sat) 负饱和区
u–
Auo
–
+
u+
+
同相
输入端
实理际想运放开环 电压放大倍数
uo 输出端
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11.1.2 主要参数
1. 最大输出电压 UOPP
2. 开环差模电压增益 Auo
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB
A
io
– uf
F
反馈电压
电流反馈； 负反馈；
串联反馈
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判4别. 并图联示电电流路负的反反馈馈类型
if RF
并联电流负反馈方框图
ii
+
ui
–
id
–
R1
+
R2
io
+-
RL uR
ui ii + id