电工学 作者 行小帅 主编 第10章 集成运算放大器 Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

第10章 集成运算放大电路 10.1反馈的基本概念 10.2集成运算放大电路概述 10.3基本运算放大电路 10.4单限电压比较器 10.5正弦波振荡器 10.6 Multisim在集成运算 放大电路中应用 本章要求 第10章 集成运算放大电路 10.1反馈的基本概念 反馈，就是将放大器的输出量(电流或电压)，通过一定的网络，部分或全部地送回到放大器的输入回路，并同输入信号一起参与放大器的输入控制作用，从而使放大器的某些性能获得有效改善的过程。 下图示出了反馈放大器的方框图。 10.1.1正反馈和负反馈 反馈信号送回到输入回路，与原输入信号共同作用后，若反馈信号使净输入信号加强, 则为正反馈，正反馈多用于振荡电路。若反馈信号使净输入信号减弱, 则为负反馈，负反馈多用于改善放大器的性能。 反馈极性的判定多用瞬时极性法, 其步骤如下：  1. 首先在基本放大器输入端假定输入信号某一瞬时的极性, 并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性。 2. 根据输出信号的极性，判定在反馈信号的影响下, 净输入信号的变化极性。 若该极性与前面设定的变化极性相反, 则为负反馈；若相同, 则为正反馈。 10.1.2 直流反馈和交流反馈 1. 直流反馈：若反馈环路内, 直流分量可以流通, 则该反馈环可以产生直流反馈。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。  2. 交流反馈： 若反馈环路内, 交流分量可以流通, 则该反馈环可以产生交流反馈。交流负反馈主要用来改善放大器的性能；交流正反馈主要用来产生振荡。  10.1.3 负反馈放大器的基本类型与判断 1.电压负反馈和电流负反馈 在反馈放大电路中，根据反馈信号与输出信号在输出端取样方式不同， 负反馈放大器可以分为电压反馈和电流反馈。 若反馈量取自输出电压，并与之成比例就是电压负反馈；若反馈量取自输出电流，并与之成比例就是电流负反馈。 2.串联反馈与并联反馈 根据反馈信号与输入信号在基本放大器输入端的比较方式的不同可以分为串联反馈与并联反馈。若反馈信号为电压量，且与输入信号以电压的形式进行比较时，则为串联反馈；若反馈信号为电流量，且与输入信号以电流的形式进行比较时，则为并 10.1.4 负反馈对放大器影响的性能 1. 提高了放大倍数的稳定性 2. 展宽了通频带 3. 减小了非线性失真 4.稳定了输出电压或输出电流 5. 影响了输入、输出电阻 10.2集成运算放大电路概述 10.2.1 集成运放电路的组成 集成运放电路，一般由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四部分组成，如图所示。 10.2.2理想运算放大器 利用集成运放作为放大电路，引入各种不同的反馈，就可以构成具有不同功能的实用电路。在分析各种实用电路时，通常都将集成运放的性能指标理想化，即将其看成理想运放。集成运放不是工作在线性区，就是工作在非线性区。在线性区的特征是引入了负反馈；在非线性区的特征是无反馈或引入了正反馈。 1.集成运放的理想化参数. (1)开环电压放大倍数Aod=∞;  (2) 差模输入电阻rid=∞ (3) 输出电阻ro=0; (4) 共模抑制比KCMR=∞; (5) 上限截至频率fH=∞ (6) 失调电压、失调电流以及它们的温漂均为零。 10.6 Multisim在集成运算放大电路中应用 首先创建正弦振荡电路。该电路中R1、C1、R2、C2构成正反馈选频网络，R3、R4为集成运放提供负反馈，D1、D2起稳幅作用。双击示波器图标，合理设置参数，测得输出波形如图所示。 本章小结 （1）负反馈放大器可以分为四种类型(也称基本组态)， 分别为：电压串联负反馈，电流串联负反馈，电压并联负反馈，电流并联负反馈。 （2）集成运放一般由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四部分组成。对于工作于线性区的理想运放，“虚短”“虚断”是两条重要运算法则。集成运放基本运算电路主要有：反相比例运算电路、同相比例运算电路、加减运算电路、积分和微分运算电路。 （3）将集成运放的反相输入端和同相输入端的任何一端加上输入信号电压，另一端加上固定的参考电压，就构成了单限电压比较器。它是集成运放不加反馈或加正反馈来实现的，属于集成运放的非线性应用。它在测量和控制中有着相当广泛的应用。 （4）正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。它是在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡