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《集成運放及其應(yīng)用1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2.1放大的概念與放大電路 的性能指標(biāo)一、放大的概念二、放大電路的性能指標(biāo)一、放大的概念放大的對象：變化量放大的本質(zhì)：能量的控制與轉(zhuǎn)換放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真——放大的前提判斷電路能否放大的基本出發(fā)點VCC至少一路直流電源供電二、性能指標(biāo)1.放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測試的參數(shù)信號源信號源內(nèi)阻輸入電壓輸入電流輸出電壓輸出電流對信號而言，任何放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡(luò)。2.輸入電阻和輸出電阻將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就是輸出電阻?？蛰d時輸出電壓有效值帶RL時的輸出電壓有效值輸入電壓與輸入電流有效值之比。從輸入端看進(jìn)去
2、的等效電阻3.通頻帶由于電容、電感及放大管PN結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力。下限頻率上限頻率4.最大不失真輸出電壓Uom：不失真的前提下能夠輸出的最大電壓。5.最大輸出功率Pom和效率η：Pom：在輸出信號不失真的情況下，負(fù)載上能夠獲得的最大功率效率η：放大電路中供電的直流電源能量的利用率效率等于最大輸出功率Pom與電源消耗功率PV之比2.2集成運算放大電路集成運算放大電路，簡稱集成運放，是一個高性能的放大電路。因首先用于信號的運算而得名。由于它具有體積小、重量輕、價格低、使用可
3、靠、靈活方便、通用性強等優(yōu)點，在檢測、自動控制、信號產(chǎn)生與信號處理等許多方面得到了廣泛應(yīng)用。兩個輸入端一個輸出端2.2.1差分（動）放大電路的概念集成運放的輸入部分是差分放大電路，集成運放也可看成高性能的差分放大電路。差分放大電路ui1ui2uo放大電路uiuo差分放大電路有二個輸入端和輸出端。在差動放大電路的兩個輸入端分別輸入大小相等、極性相反的信號，即ui1=-ui2，這種輸入方式稱為差模輸入。兩信號的差值稱為差模信號，用uid表示，uid為兩輸入端輸入信號之差，即uid=ui1–ui2若兩輸入端分別輸入大小相等、極性相同的信號，即ui1=ui2，這種輸入方式稱
4、為共模輸入，兩信號的算術(shù)平均值稱為共模信號，用uic表示。uic為。uic=ui1＋ui2若ui1≠ui2，這種輸入方式稱為比較輸入，ui1、ui2可分解為一對共模信號及一對差模信號。即：差分放大電路只對差模信號才起放大作用，對共模信號起抑制作用，故稱為差分放大電路。差模電壓增益共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的能力。其值越大越好。共模電壓增益根據(jù)信號源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。2.2.2集成運放的符號及電壓傳輸特性集成運放的符號∞_++(
5、a)國標(biāo)符號運放符號(b)習(xí)慣畫法集成運放的電壓傳輸特性由于Aod高達(dá)幾十萬倍，所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uP－uN)的數(shù)值僅為幾十～一百多微伏。在線性區(qū)：uO＝Aod(uP－uN)Aod是開環(huán)差模放大倍數(shù)。非線性區(qū)(uP－uN)的數(shù)值大于一定值時，集成運放的輸出不是＋UOM(該值接近于電源電壓),就是－UOM，即集成運放工作在非線性區(qū)。uO=f(uP-uN)為了簡化分析并突出主要性能，通常把集成運放看成理想的，理想運算放大器應(yīng)當(dāng)滿足下列條件。(1)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)趨于無窮；(2)輸入電阻趨于無窮；(3)輸出電阻趨于零；(4)共模抑制比趨于無窮；
6、(5)有無限寬的頻帶；(6)當(dāng)輸入端u-=u+時，uo=0。目前，集成運放的開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)均在104以上，輸入電阻達(dá)到兆歐數(shù)量級，輸出電阻在幾百歐以下。因此，作近似分析時，常常對集成運放作理想化處理。2.2.3集成運放的理想化條件2.2.4理想運放的工作區(qū)域反饋：將放大電路輸出信號（電壓或電流）的部分或全部通過一定的電路（反饋電路）回送到輸入回路的反送過程。引入反饋后，放大電路與反饋電路構(gòu)成一個閉合環(huán)路，所以把引入了反饋的放大電路叫做閉環(huán)放大電路（或閉環(huán)系統(tǒng)），而把未引入反饋的放大電路叫做開環(huán)放大電路（或開環(huán)系統(tǒng)）。按照反饋的極性，可以分為正反饋和負(fù)反饋。正反
7、饋:反饋信號增強輸入信號。負(fù)反饋:反饋信號削弱輸入信號。判斷運放工作狀態(tài)方法是看電路中引入反饋的極性，若為負(fù)反饋，則工作在線性區(qū)；若為正反饋或者沒有引入反饋（開環(huán)狀態(tài)），則運放工作在非線性狀態(tài)。１、線性區(qū)1）理想集成運放兩輸入端間的電壓為0，但又不是短路，故常稱為“虛短”。2）理想運放的兩個輸入端不取電流，但又不是開路，一般稱為“虛斷”。２、非線性區(qū)：當(dāng)時，；當(dāng) 時，。其中 是集成運放的正向或反向輸出電壓最大值。非線性區(qū)“虛斷”仍然成立。2.3.理想運放組成的基本運算電路（1）運算電路：運算電路的輸出電壓是輸入電壓某種運算的結(jié)果，如加、減、乘、除、乘方、開方、
