2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成运算放大电路

集成运算放大电路 ‹#› 理想运放的两个工作区 在线性区： uo＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。 在非线性区： 集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM。 ＋UOM －UOM 因为Aod≈∞，所以: uN<uP…………正饱和+UOM uN>uP…………负饱和-UOM 因为uO为有限值, Aod≈∞, 所以: uN≈uP…………虚短路 因为rid＝∞，所以: iN＝iP＝0………虚断路 ＋ － u－ u+ uo 集成运算放大电路 ‹#› 解决的问题： （1）Q点的偏置：采用电流源。 （2）抗干扰（零漂）：输入级采用差分放大电路。 （3）Ri→∞，Ro→0 电流源电路用途： 为各级提供合适的静态电流 作为有源负载取代高阻值的电阻 ‹#› 第六章 放大电路中的反馈 1、反馈的基本概念及判断方法 （1）反馈的判断。 （2）正/负反馈的判断（瞬时极性法）。 （3）直流/交流反馈的判断。 2、负反馈放大电路的四种基本组态 四种反馈组态判断。 (1) 反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 否则，是电流反馈； (2) 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端上的，是串联反馈 加在同一个输入端上的，是并联反馈； ‹#› 3、方块图及一般表达式 方块图、闭环放大倍数、反馈系数、深度负反馈。 4、估算在深度负反馈条件下的放大倍数。 深度负反馈条件下四种组态的电压放大倍数 反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联 与负载无关 与总负载成线性关系 ‹#› 5、负反馈对放大电路性能的影响 (1)对输入电阻ri的影响： 取决于串联还是并联反馈 并联负反馈： 串联负反馈： 使 输入电阻 减小 使输入电阻 增大 (2)对输出电阻r0的影响： 取决于电压还是电流反馈 电压反馈： 电流反馈： 使输出电阻减小， 使输出电阻增大， 稳定输出电压U0 。 稳定输出电流I0 。 ‹#› 1、已知交流负反馈有四种组态： A．电压串联负反馈 B．电压并联负反馈 C．电流串联负反馈 D．电流并联负反馈 选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C或D。 （1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入 ； （2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入 ； （3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入 ； （4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入 。 ‹#› 2、判断下列说法是否正确。 （1）为了改善放大电路的性能，电路中只能引入负反馈。（ ） （2）放大电路引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。（ ） （3）既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压；既然电压负反馈稳定输出电压，那么必然稳定输出电流；因此电流负反馈与电压负反馈没有本质区别。（ ） ‹#› 例3：求图示电路的电压放大倍数。 (1)判断组态：电流串联负反馈 解： (2)求反馈系数： (3)求Aiuf： (4)求Auf： ‹#› 1) 它们都引入电压负反馈, 因此输出电阻都比较小; 2) 关于输入电阻:反相输入的输入电阻小, 同相输入的输入电阻高; 3) 同相输入的共模电压高, 反相输入的共模电压小。 比例运算电路与加减运算电路小结 1. 反相比例电路 2.同相比例电路 3. 加减运算 设R1//R2//Rf＝R3//R4//R5 ‹#› 积分运算电路 积分电路的主要用途： 1) 在电子开关中用于延迟。 2) 波形变换。例：将方波变为三角波。 3) A/D转换中，将电压量变为时间量。 4) 移相+900。 微分运算电路 微分电路的主要用途： 1）移相-900。 2）波形变换：方波变为尖顶波 ‹#› $