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1、自动化专业英语教程,教学课件,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,A 运算放大器 1.课文内容简介：主要介绍专业基础课模拟电子技术基 础中运算放大器的概念，放大倍数的计算方法，理想运 放两个输入端“虚短路”和“虚断路”的概念。 2.温习模拟电子技术基础中比例运算电路的分析方法。 3.生词与短语 amplifier n. 放大器 integrated circuit 集成电路 building blocks 积木 potential n. (电)势 cascade n., v. 串联；adj. 串联的 on the order of
2、 属于同类的，约为 trade off 换取 cumbersome adj. 麻烦的 intrinsic adj. 内在的 circuitry n. 电路,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,4. 难句翻译 1 One problem with electronic devices corresponding to the generalized amplifiers is that the gains, AU or AI, depend upon internal properties of the two-port syste
3、m. 对应于像广义放大器这样的电子装置，一个问题就是增 益 AU 或者AI ，它们取决于两输入端系统的内部特性。 That 作从属连接词，在句中没有实在意义，只起连接从 句的作用，引导主语从句、宾语从句、同位语从句或表语从句。 2 This is one of the key features of Op-Amp designthe action of the circuit on signals depends only upon the external elements which can be easily varied by the designer and which do not
4、 depend upon the detailed character of the Op-Amp itself. 这是运算放大器设计的重要特征之一在信号作用下，电路的动作仅取决于能够容易被设计者改变的外部元件，而不取决于运算放大器本身的细节特性。 Which 作关系代词用，用于限制性定语从句中，专指事 物而言。,5. 参考译文 A 运算放大器 像广义放大器这样的电子器件存在的一个问题就是它们 的增益AU或AI取决于双端口系统(、RI、Ro等)的内部 特性。器件之间参数的分散性和温度漂移给设计工作增加了 难度。设计运算放大器或Op-Amp的目的就是使它尽可能的 减少对其内部参数的依赖性、最大程
5、度地简化设计工作。运 算放大器是一个集成电路，在它内部有许多电阻、晶体管等 元件。就此而言，我们不再描述这些元件的内部工作原理。 运算放大器的全面综合分析超越了某些教科书的范围。 在这里我们将详细研究一个例子，然后给出两个运算放大器 定律并说明在许多实用电路中怎样使用这两个定律来进行分 析。这两个定律可允许一个人在没有详细了解运算放大器物 理特性的情况下设计各种电路。因此，运算放大器对于在不 同技术领域中需要使用简单放大器而不是在晶体管级做设计 的研究人员来说是非常有用的。,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,P1U2A The
6、Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,在电路和电子学教科书中，也说明了如何用运算放大器建 立简单的滤波电路。作为构建运算放大器集成电路的积木晶 体管，将在下篇课文中进行讨论。 理想运算放大器的符号如图1-2A-1所示。图中只给出三个 管脚：正输入、负输入和输出。让运算放大器正常运行所必需 的其它一些管脚，诸如电源管脚、接零管脚等并未画出。,图1-2A-1 运算放大器,在实际电路中使用运算放大器时，后者是必要的，但在 本文中讨论理想的运算放大器的应用时则不必考虑后者。两 个输入电压和输出电压用符号U 、U 和Uo 表示。每一个电 压均指的是相对于接零管脚
7、的电位。运算放大器是差分装 置。差分的意思是：相对于接零管脚的输出电压可由下式表 示 (1-2A-1) 式中 A 是运算放大器的增益，U 和 U 是输入电压。 换句话说，输出电压是A乘以两输入间的电位差。,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,集成电路技术使得在非常小的一块半导体材料的复合 “芯片”上可以安装许多放大器电路。运算放大器成功的一个关键就是许多晶体管放大器“串联”以产生非常大的整体增益。也就是说，等式(1-2A-1)中的数A约为100,000或更多 (例如，五个晶体管放大器串联，每一个的增益为10，那么将会得到此数值的A
8、 )。 第二个重要因素是这些电路是按照流入每一个输入的电流都很小这样的原则来设计制作的。第三个重要的设计特点就是运算放大器的输出阻抗(Ro )非常小。也就是说运算放大器的输出是一个理想的电压源。 我们现在利用这些特性就可以分析图1-2A-2所示的特殊放大器电路了。首先，注意到在正极输入的电压U 等于电源电压，即U =Us。各个电流定义如图1-2A-2中的b图所示。,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,对图1-2A-2b的外回路应用基
9、尔霍夫定律，注意输出电 压Uo 指的是它与接零管脚之间的电位，我们就可得到 (1-2A-2),图1-2A-2 运算放大器电路,因为运算放大器是按照没有电流流入正输入端和负输入 端的原则制作的，即I =0。那么对负输入端利用基尔霍夫定 律可得 I1 = I2，利用等式(1-2A-2) ，并设 I1 =I2 =I ， U0 = (R1 +R2 ) I (1-2A-3) 根据电流参考方向和接零管脚电位为零伏特的事实，利 用欧姆定律，可得负极输入电压U ： 因此 U =IR1 ，并由式 (1-2A-3)可得：,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算
10、放大器,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,因为现在已有了U+ 和U的表达式，所以式(1-2A-1)可用于 计算输出电压， 综合上述等式，可得： (1-2A-4),最后可得： (1-2A-5a) 这是电路的增益系数。如果A 是一个非常大的数，大到足够 使AR1 (R1 +R2)，那么分式的分母主要由AR1 项决定， 存在于分子和分母的系数A 就可对消，增益可用下式表示 (1-2A-5b),P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,这表明，如果A 非常大，那么电路的增益与A
11、的精确值无 关并能够通过R1和R2的选择来控制。这是运算放大器设计的 重要特征之一 在信号作用下，电路的动作仅取决于能够 容易被设计者改变的外部元件，而不取决于运算放大器本身的 细节特性。注意，如果A=100,000， 而(R1 +R2) /R1=10，那 么为此优点而付出的代价是用一个具有100,000倍电压增益的 器件产生一个具有10倍增益的放大器。从某种意义上说，使 用运算放大器是以 “能量”为代价来换取“控制” 。 对各种运算放大器电路都可作类似的数学分析，但是这比 较麻烦，并且存在一些非常有用的捷径，其涉及目前我们提出 的运算放大器两个定律应用。,P1U2A The Operatio
12、nal Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,P1U2A The Operational Amplifier 第一部分第二单元课文A 运算放大器,1) 第一个定律指出：在一般运算放大器电路中，可以假设输入 端间的电压为零，也就是说， 2) 第二个定律指出：在一般运算放大器电路中，两个输入电流 可被假定为零： 第一个定律是因为内在增益A的值很大。例，如果运算放 大器的输出是1V ，并且A=100,000, 那么 ( )=105V 这是一个非常小、可以忽略的数，因此可设U+=U-。第二 个定律来自于运算放大器的内部电路结构，此结构使得基本上 没有电流流入任何一个输入端。,P1U2
13、B Transistors 第一部分第二单元课文B 晶体管,B 晶体管 1.课文内容简介：主要介绍专业基础课模拟电子技术基 础中晶体三极管的概念，三极管放大电路的连接方法， 三极管型号的命名与管角的判断方法。 2.温习模拟电子技术基础中半导体二极管和双极型晶体 管的相关内容。 3.生词与短语 transistor n. 晶体管 semiconductor n. 半导体 dope v. 掺入 predominance n. 优势 crystal n. 晶体 germanium n. 锗,silicon n. 硅 bipolar adj. 双向的 lead n. 引线 substitution n
14、. 代替 detector n. 探测器 bias n. 偏压 polarity n. 极性 encompass v. 包含 more or less 或多或少 cylindrical adj. 圆柱形的 can n. 密封外壳 triangular adj. 三角的 elongate v. 延长，拉长,P1U2B Transistors 第一部分第二单元课文B 晶体管,4. 难句翻译 1 Put very simply a semiconductor material is one which can be “doped” to produce a predominance of elect
15、rons or mobile negative charges (N-type); or “holes” or positive charges (P-type). 简单地说，半导体是这样一种物质，它能够通过“掺杂”来产生多余的电子，又称自由电子（N型）；或者产生“空穴”，又称正电子（P型）。 one 代替上文中刚提到过的单数可数名词；如果该名词是复数，就用ones 代之。 2 TO1 is the original transistor shapea cylindrical “can” with the three leads emerging in triangular pattern f
16、rom the bottom. Looking at the base, the upper lead in the “triangle” is the base, the one to the right (marked by a color spot) the collector and the one to the left the emitter. TO1是最早的一种晶体管形状即一个带有三个引脚的圆柱体“外罩”，这三个引脚在底部形成三角状。首先要注意的是，“三角形”上面的引脚是基极，其右面的引脚（由一个彩色点标出）为集电极，其左面的引脚为发射极。,P1U2B Transistors 第一部分第二单元课文B 晶体管,P1U2B Trans
