（中职）第四章 电子技术基础与技能（电子信息类） -【中职专用】《电子信息类》同步教学课件

第4章 二极管及其应用 4.2 集成运算放大电路  4.1 差分放大电路  4.3 放大电路中的反馈  4.4 基本运算放大电路  4.5 电压比较器  学习目标    1．掌握集成运放的符号及器件的引脚功能； 3．理解利用集成运放来实现的放大、运算和比较等功能的典型电路； 2．理解反馈电路的结构，了解反馈电路在运放中的应用；  4．掌握安装使用集成运放构成的应用电路 的方法。 4.1 差动放大电路 差分放大电路，常用在多级放大电路的前置级，也是运放电路的基本电路。差动放大电路不但能有效地放大信号，而且还能有效地抑制零点漂移。 零点漂移是由于元件参数的变化，导致输入电压的不变时，输出电压发生变化的情况，在直接耦合放大电路中，由于前后级直接相连，零点漂移经多级放大后，会引起放大电路不能正常工作。 1．基本差分放大电路的电路形式 基本差分放大电路的电路形式如图4-1所示。由图可见，它实际上是由两个对称的单管共射放大电路组成的。 其中VTl和VT2是两只特性相同的三极管，RB1和RB2是偏置电阻，而RCl和RC2是集电极负载电阻。通常RB1= RB2，RCl=RC2，电路为对称形式。 图4-1基本差分式放大电路 2．差分放大电路的特点 （1）共模抑制作用 如果输入的信号使两管集电极电流发生同样的变化，而且它们个自己的变化量大小相等，称为共模输入。 （2）差模放大作用 如果把输入信号接到差分放大器的两输入端，如图4-1所示，则由于电路完全对称，使每个放大器分得的输入信号电压大小相等（均为uI／2），极性相反。我们把这种幅度相等极性相反的信号叫做差模信号，而把这种输入方式称做差模输入方式。 （3）共模抑制比 性能好的差动放大电路应有强的共模抑制能力和强的差放大能力。对共模信号的放大倍数越小，对差模信号的放大倍数越大，则电路的性能越好。 共模抑制比的定义为：差模放大倍数Ad与共模放大倍 数的比值，用KCMR表示。即： 4.2 集成运算放大电路 集成运放最常见的用途是放大，还可以用作比例运算和滤波等。图4-2所示为运放在耳机放大器中完成信号放大功能。 图 4-2 运放用于信号放大 4.2.1 集成运算放大电路简介 （a）基本组成框图 （b）符号 图4-3 集成运放组成框图和符号 集成运算放大器实际上就是一个高增益的多级直接耦合放大器，运算放大器广泛应用于模拟信号的运算、放大、滤波等功能。 图4-3（a）所示是集成运放组成框图。输入级主要由差动放大器构成，以减小运放的零漂和其他方面的性能，它的两个输入端分别构成整个电路的同相输入端和反相输入端。 中间级的主要作用是获得高的电压增益，一般由一级或多级放大器构成。 输出级一般由电压跟随器（电压缓冲放大器）或互补电压跟随器组成，降低输出电阻，提高运放的带负载能力和输出功率。 偏置电路则是为各级提供合适的工作点及电源。 4.2.2 理想集成运算放大电路 1．理想集成运放的特点 2．集成运放的两个工作区 （1）运放工作在线性工作区时的特点 集成运放的线性工作区是指其输出电压uo与输入电压uI成正比时的输入电压范围。 图4-4 集成运放的传输特性 （2）运放工作在非线性工 作区时的特点 集成运放的非线性工作区是指其输出电压uo与输入电压uI不成比例时的输入电压取值范围。 集成运放在非线性工作区内一般是开环运用 或加正反馈。它的输入输出关系是： 表4-2 非线性区工作时集成运放的输入/输出关系 输入 输出 （UOL，负向饱和压降 ，即负向最大输出电压) （UOH，正向饱和压降 ，即正向最大输出电压) 3．常见集成运放芯片简介 名称 LM324 MC4558C NE5532C 外形 管脚 供电 电压 双电源±1.5V～±16V 单电源供电电压3～32V ±3V～±18V ±3V～±18V 输入 电压 0～30V（单电源供电）或-15～15V（双电源供电） -15～15V -13V～+13V 增益 带宽 1MHz 2MHz 10MHz 4.3 放大电路中的反馈 扬声器的声音通过麦克风返送到功放，功放把这一信号进行放大，经扬声器输出，放大后的信号又麦克风返送到功放……，经多次反复放大后的信号幅度很大，就形成啸叫声，这种情况称为自激。 自激的产生是因为电路中存在把输出信号返送回到输入端形成回路，这一回路就称为反馈电路。 在反馈过程中，使放大电路处理的输入信号幅度增大，这种反馈称为正反馈。