合肥工业大学模电课件2下.ppt

2 集成运放及其基本运用; 2.1 放大的概念和电路主要指标 ;放大电路的核心元件：有源元件。用于能量的控制和转换。 放大的特征：功率放大。负载上获得比输入信号大得多的电压或电流，或者兼而有之。 放大的基本要求：不失真。这是放大的前提，要求放大电路中的有源元件工作在合适的区域，使输入量与输出量始终保持线性关系。;2.1.2.放大电路的性能指标;2、性能指标 （1）放大倍数;（2）输入电阻和输出电阻 输入电阻Ri; 输出电阻 对负载来说,放大器的输出端口等效为一个信号源，其内阻就是放大电路的输出电阻，也就是从放大电路输出端看进去的等效电阻。; 输出电阻R0的大小反映了放大电路带负载的能力。 R0愈小，负载电阻变化时，Uo的变化愈小，放大电路带负载的能力愈强。;3.通频带(衡量放大电路对不同频率信号的适应能力) 一般宽频带放大器的幅频特性如图所示，一般情况下，放大电路只适用于放大某一特定频率范围的信号，在输入信号频率太高或太低时，放大倍数的值会下降并产生相移。;（4）最大不失真输出电压; 2.2 集成运算放大电路;2.2.2 集成运放的符号及其电压传输特性;输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即;2.2.3　理想集成运放;2.2.4　理想运放两个工作区域的特点; 在电路中，若运放处于开环状态，或引入了正反馈，则运放工作在非线性区，输出电压与输入电压之间 uo≠Aod（uP-uN） 特点 （1） 输出电压只有两种可能的状态： ±UOM。 当 uP＞uN 时 uo=+UOM uP＜uN 时 uo=–UOM （2） 运放的输入电流等于零，即 iP=iN=0;2.3 理想运放组成的基本运算电路 2.3.1比例运算电路1.反相比例运算电路◆基本电路;◆T 型反馈网络反相比例运算电路;2.同相比例运算电路;运算关系的分析方法： 列出关键节点（如同相输入端、反相输入端）的电流方程，利用集成运放工作在线性区所具有的“虚短”和“虚断”的特点，求解输出电压和输入电压的关系式。; 2.3.2 加减运算电路1.反相求和运算电路;2.同相求和运算电路 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf;3 加减运算电路(1).差分比例运算电路;(2)加减运算电路;图(b)为同相求和运算电路;改进电路图：高输入电阻差分比例运算电路;　　比例电路应用实例;;A3 为差分比例放大电路。;2.3.3　积分运算电路和微分运算电路;积分电路的输入、输出波形;(二)输入电压为正弦波;积分运算电路在不同输入情况下的波形;图 7.2.18　基本微分电路;实用微分运算电路;讨论：求解图示各电路;2.4 电压比较器;2. 电压比较器电路的特点;3. 电压比较器的传输特性;4.电压比较器的种类 (1)单限比较器 电路只有一个阈值电压,在输入电压变化过程中,当通过UT时,输出电压发生一次跃变.图(a) (2)滞回比较器 电路具有两个阈值电压, 输入电压沿不同的方向变化时,输出电压只发生一次跃变,但发生跃变时的阈值电压不同,具有滞回特性.图(b) (3)窗口比较器 电路具有两个阈值电压, 输入电压沿不同的方向变化时,输出电压发生两次跃变.图(c);2.4.2　单限比较器;利用稳压管限幅的过零比较器(一);问题：过零比较器如图所示，输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？;利用稳压管限幅的过零比较器（二）;2.一般单限比较器 (1)确定输出电压的值 UOH=+UZ UOL=-UZ (2)确定阈值电压;R1;R1;　存在干扰时单限比较器的 uI、uO 波形;2.4.3　滞回比较器 1 工作原理 (1)确定输出电压的值 UOH=+UZ UOL=-UZ;(3)确定跃变方向 当uI-UT时,必然有uNuP,uO=UOH=+UZ，所以uP=+UT当uI增大到UT时,再增大一个无穷小量，uO才从+UZ跃变为-UZ。 同理:当uI+UT时,必然有uNuP,uO=UOL=-UZ，所以uP=-UT当uI减小到-UT时,再减小一个无穷小量，uO才从-UZ跃变为+UZ。;3。滞回比较器设计中的问题（加入了参考电压）;[例8.2.2]已知输入波