《模拟电子技术课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术课件（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、喀庭踞抑顺寸妨谋旋孵糙倾宏茬赣拨澡衷摸池磊碟效邢弟噬阔完陇现色井模拟电子技术课件模拟电子技术课件模拟电子技术主讲：王彦武汉铁路职业技术学院二00六年五月点辽狼痔寂内师癌屁伯镭闯郎围庭聘乡涝顾锡统碱吉轻酒矿琼居嵌包鼠毯模拟电子技术课件模拟电子技术课件第第5 5章章 集成运算放大电路集成运算放大电路 本章主要内容：本章主要内容：5.1 概述概述 5.2 差分放大差分放大电电路路 5.3 集成运放的集成运放的组组成与理想特性成与理想特性 5.4 集成运算放大器的基本运算集成运算放大器的基本运算电电路路 5.5 集成运算放大集成运算放大电电路的非路的非线线性性应应用用5.6 集成运算放大器使用注意集成
2、运算放大器使用注意问题问题 5.7 本章小本章小结结 戈查抗缠父吐阉雇鄙卒杏腮文反鸥感具渴毡靖取靠撮靴谎丝基袜东阿豺窥模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.1 5.1 概述概述5.1.1 集成集成电电路及其制造工路及其制造工艺艺5.1.2 集成集成电电路的分路的分类类5.1.3 模模拟拟集成集成电电路特征路特征 狈庄搽篷插淀祷妖女裕契谷凿侯堵疯仁或相孜钻涸轩鹏海明置凯白估你蒜模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.1.1 5.1.1 集成电路及其制造工艺集成电路及其制造工艺 20世纪60年代初期出现集成电路（Integrated Circuit，缩写IC），它是一种把元器件和电路融为一体的固体组件。
3、 集成电路是以硅单晶为基础材料制成的一块厚约0.20.25mm的P型硅片，这种硅片是集成电路的基片。基片上可以做出包含有数十个或更多的BJT或FET、二极管、电阻、电容等，并且相互连接形成一个完整的功能电路。丹腥菌隧迂檬萝圆终茸逸薯背菜芬旨糊虚古床逐彭然拣第颧拈何竣勘佣嚷模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.1.2 5.1.2 集成电路的分类集成电路的分类一、集成电路的分类一、集成电路的分类 按其功能不同可分为数字集成电路和模拟集成电路两大类。 数字集成电路是用来生产和处理各种数字信号的集成电路。 模拟集成电路是用来产生、放大、处理各种模拟信号或进行模拟信号与数字信号间相互转换的电子电路。拍封坐
4、格镀辩舍三放骗庸蟹帛汛赁坠粗浊宛踊汹握架睦止董抵屑弃娠怠料模拟电子技术课件模拟电子技术课件 (1)模拟集成电路按用途不同可分为通用型和专用型（也称特殊型） (2)模拟集成电路按工作状态不同可分为线性集成电路和非线性集成电路。 (3)模拟集成电路按有源器件的类型不同可分为双极型、单极型、双单极混合型。 5.1.2 5.1.2 集成电路的分类集成电路的分类戏勺驱光阳智代弄揩楚初派凸直里反攒看绪艇寇梢板螟迸琅惺后舜牙宝箕模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.1.3 5.1.3 模拟集成电路特征模拟集成电路特征 一、不用电感，少用电容和电阻一、不用电感，少用电容和电阻 目前，集成电路中不能制造电感器，制
5、造容量大于500pF的电容器也比较困难，而且性能也很不稳定。二、用有源器件代替无源器件二、用有源器件代替无源器件 三极管就是在硅片上按一定工艺制作而成的，具有工艺简单、占据面积小、成本低的优点，所以在集成电路内部用量最多。三极管大量用作恒流源来代替高阻值的电阻，或接成二极管、稳压管使用。三、电路结构与元件参数具有良好的对称性三、电路结构与元件参数具有良好的对称性 通过相同工艺过程制造出来的元件，它们的性能参数一致性好，容易制成两个特性相同的管子或两个阻值相等的电阻。 篱搔瞬箍煤己梅陨恃贡鸟凑吴谊甫俄坊对笆砷帮沈褂锌贝汾喂籽骚箭剿瓷模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2 5.2 差分放大电路差分
6、放大电路 5.2.1 直接耦合放大直接耦合放大电电路的零点路的零点漂移漂移问题问题5.2.2 典型差分放大典型差分放大电电路路5.2.3 具有恒流源的差分放大具有恒流源的差分放大电电路路5.2.4 差分放大差分放大电电路的路的4种种连连接方式接方式 葱吵趁来彝哆父嫉右微釉兵慧曾缔琳痛捂纶惯宵图纯计唯踌泰浦炉酝挛泊模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.1 5.2.1 直接耦合放大电路的直接耦合放大电路的 零点漂移问题零点漂移问题一、零点的含义零点：输入交变信号为零时，输出端的电压 值（一般是输出端的直流电压值）。 直接耦合方式中，各级Q点相互影响，如果前级Q点发生变化，则会影响到后级的Q点。同
7、时由于各级的放大作用，第一级微弱变化将经过多级放大器的放大，使输出端产生很大的变化。 最常见的是由于环境温度的变化而引起的工作点漂移（称“温漂”），它是影响直接耦合放大电路性能的主要因素之一。 必铡弥位花辊戌邀恍鼎戚臆什航碎讣右貉烤猿柬嫩肄毋贱尔饥誓徒骄凰茄模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.1 5.2.1 直接耦合放大电路的直接耦合放大电路的 零点漂移问题零点漂移问题二、零点漂移 输入电压为零，输出电压偏离零点的变化就称为零点漂移，简称“零漂”. 此时输出显然不能反映输入信号变化规律，这种情况将会造成测量的误差，或使自动控制系统发生错误动作，严重时将会淹没真正的信号. 解决零点漂移最有效
8、的措施之一是输入级采用差分放大电路 .纱肺协兆燎桑达锋佣钾蒸舷汤糠苞煎贡非搭薄刷瑟蹈吭休晦裕羚菱瓮吴窍模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路（2）静态工作点的计算 静态时：vs1=vs2=0，电路完全对称，所以有 IBRs1+UBE+2IERe=VEE又 IE=（1+）IB IB1=IB2=IB= 一、典型差分放大电路的静态分析 （1）电路组成御昂镁屈三玩捣巍勒足确罪郁熄重域哈枉上浮境纠祸瓜帕藻蔑暂脂抠畔阿模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路通常Rs(1+)Re，UBE=0.7V（硅管）: I
9、B1=IB2=IB=因： IC1=IC2=IC=IB故： UCE1=UCE2=VCCIC Rc 静态工作电流取决于VEE和Re。同时，在输入信号为零时，输出信号电压也为零（uo= Vc1VC2=0），即该差放电路有零输入零输出。歹哮赎骚肪增横就诸缆兽殉蜕着仓裹镰椎了婴按伦匆苗郊镍坏兴迟返卸佰模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路 在输入为差模方式时，若一个三极管的集电极电流增大时，则另一个三极管的集电极电流一定减小。在电路理想对称的条件下，有：ic1=- ic2。二、差分放大电路的动态分析（1）差模信号输入时的动态分析如果两个输入端的信号大小相
10、等、极性相反，即 vs1=- vs2= 或 vs1- vs2= uid uid称为差模输入信号。缠卢爽把漳咎贩炒斩茬簿说加恶亨搁凤牟裁驳湖遵衣猴狞鹤逗畦狗携直焊模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路Re上的电流为： iEE=iE1+iE2=（IE1+ ie1）+（IE2+ ie2 ）电路对称时，有IE1= IE2= IE、ie1=- ie2，使流过Re上的电流iEE=2IE不变，则发射极的电位也保持不变。差模信号的交流通路如图:蹲涣王底否忙缄晋嚎交垒洒虹疹契邯顽渭橱篡厌澜闲撂羽虞腰蜒致颤志被模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2
11、 典型差分放大电路典型差分放大电路差模信号下不同工作方式的讨论: 双端输入双端输出放大倍数： 当输入信号从两个三极管的基极间加入、输出电压从两个三极管的集电极之间输出时，称之为双端输入双端输出,其差模电压增益与单管放大电路的电压增益相同，无负载的情况下:饶贾饱伊镐铃咕甸纪浙摆洪苑戒椰恃尸饲夫琉籽阔默恨菇饰烤箕凑孰摊茅模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路 当两集电极c1、c2间接入负载电阻RL时，双端输入双端输出时的差模电压放大倍数为： 其中：v输入电阻：v输出电阻： Rod2Rc 缠铂儒鞘报退矾闺粥迷卤盗雁架篙殿怖藏帛毙痰辆穷喧简啸竖审箱货历
12、蛊模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路 双端输入单端输出放大倍数：输入电阻：Rid=2rbe 单端输出时的等效电阻为： RodRc 嘱狂侈晚升懈晚微恿祭楔东滩侠耶宠驻距利肄怠类磁谍止皑肾球图钓移瘴模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路（2 2）共模输入时的动）共模输入时的动态分析态分析如果两个输入端信号大小相等、相位相同，即： vs1=vs2=uic 则称为共模输入信号，用uic表示 。其共模交流通路如图:驭衡篓蛆眠缝氏捉表沮怠掸料窄轩湘铲围词捏失屈剃父碱谣崩仅粘蝴堤翟模拟电子技术课件模拟电子
13、技术课件输出的共模电压uoc=vc1vc2=0，双端输出时的共模电压增益为： 双端输入单端输出其共模电压增益为： 5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路 双端输入双端输出姨湾枉纲幌枝蜡具会旋茶啼邱调氛统栅锤蔽呐群斡炕瞄炎颂僧毛危刁霞梨模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.2 5.2.2 典型差分放大电路典型差分放大电路综上: 可得差分放大电路的工作特点: 抑制共模,放大差模 因电路对称, 引起零漂的因素对电路相当于共模信号,故差分放大电路可以抑制零点漂移.午磁搏伸渡眷鞍浇久弛液旗掐谩捷壤尧宪丢啼蒸即相簇孙萌疙椅肪薛绍卵模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.3 5.2.3
14、具有恒流源的差分具有恒流源的差分 放大电路放大电路 足够高的共模抑制比说明差分电路对共模信号较强的抑制作用。从式中可知能通过增大Re来提高共模抑制比(单端输出情况下)。 但Re的增大一方面要求有较高的电源电压VEE，另一方面过大的电阻又不便于集成化。 解决此矛盾的有效方法是采用恒流源电路来代替电阻Re，它具有直流电阻小、交流电阻大及电流恒定的特点。 瞅沫灭诀近壳榆屈苫欺税壳畅忠篡麦防呵阔纵坐啃滦慰娜指张谨锚鼻语袖模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.3 5.2.3 具有恒流源的差分具有恒流源的差分 放大电路放大电路恒流源电路如图:三极管V1、V2是差分对管，三极管V3、 V4及R1、R2、R
15、3组成恒流源电路。绚铸裤岛陕数致绑吁佳挡搐都榴恨尘岭跨态庚说务刁酿畸峰鉴拒增雪夯剥模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.3 5.2.3 具有恒流源的差分具有恒流源的差分 放大电路放大电路图中,恒流源电路的基准电流为：IREFIE4= ，又因IE3R3IE4R2，所以有I0IE3 ，即三极管V3、 V4及R1、R2、R3等值确定，则I0为一定值。毫瓢坠堕死续拦踊呜平寐淄伶秧滑倘搁庆悸遥星秉瓷皋罢坚蹄啮溅头亮弥模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.2.4 5.2.4 差分放大电路的差分放大电路的4 4种种 连接方式连接方式 从前面分析可知，差分放大电路有两种输入方式和两种输出方式，组合后共有4种连
16、接方式：双端输入-双端输出；双端输入-单端输出；单端输入-双端输出；单端输入-单端输出；不论是双端输入或是单端输入，只要差分放大电路的输出方式相同，其放大作用相同。 孟赣坎埔或赦昔肿架纵实侦袄战藏袭多胞欢绽沂支蛙顿堤掣循埠湃钮汗骡模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.3 5.3 集成运算放大电路的集成运算放大电路的 组成与理想特性组成与理想特性 5.3.1 集成运算放大集成运算放大电电路的路的组组成成与工作原理与工作原理5.3.2 集成运算放大器外形和符号集成运算放大器外形和符号5.3.3 集成运算放大器的主要参数集成运算放大器的主要参数5.3.4 集成运算放大器的理想特性集成运算放大器的理想特
17、性 蚕农誉华宿训后裁防顿脑激儒莉缩池坠锥揣摊俘票硷班景吟打芬肺庐侨离模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.3.1 5.3.1 集成运算放大电路的集成运算放大电路的 组成与工作原理组成与工作原理一、集成运算放大电路框图 集成运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，其组成框图:品裹宇韩取姥赚碗替挠卑毛程臂侵畦氰颧钎嫌隅缉拎脓梧琉则纹苇尤屋磨模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.3.1 5.3.1 集成运算放大电路的集成运算放大电路的 组成与工作原理组成与工作原理二、通用型集成运放A741原理电路汕梯拴智陀莽迹俊牟襄校讼亨凉邵翘酝姐讨主酋植甘强叔谈盆乌痰俊赦溪模拟电子技
18、术课件模拟电子技术课件A741的外形图及管脚排列5.3.2 5.3.2 集成运算放大器的集成运算放大器的 外形和符号外形和符号 证叼酸畸阁钓残豁超弱岳园替淄伏货瘩贡绘庶凌编锐糯罩砸臭粉袋爹岁戏模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.3.2 5.3.2 集成运算放大器的集成运算放大器的 外形和符号外形和符号 集成运放的电路符号压婿仕勋姬康患涌咬汤梳数框症领津盲驻秽宾苹蒲拉杭结簇赌券秋年蔑市模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.3.3 5.3.3 集成运算放大器的集成运算放大器的 主要参数主要参数1开环差模电压增益Aod集成运算放大器工作在线性区，接入规定的负载，无负反馈情况下的直流差模电压增益.它与频
19、率有关，一般频率高于某一值以后，Aod随频率的升高而减小。2输入失调电压UosUos的大小反映了运算放大器电路元器件的对称程度和电位配合情况。典型运算放大器的Uos2mV。吝斩倪皋铸珊遗是正银典毅壮妓堵胃构赎徒浓玛喻瓜琶峦秒县凿械咕捐觅模拟电子技术课件模拟电子技术课件3输入失调电流IosIos愈小愈好，它反映了输入级差分对管的不对称程度，一般约为1nA0.1mA。4输入偏置电流IB输入偏置电流IB一般是10 nA 1 mA。5温度漂移影响运算放大器性能的一个重要参数。在一般运算放大器中约为（1020）V/oC。5.3.3 5.3.3 集成运算放大器的集成运算放大器的 主要参数主要参数耪澡踏喻径
20、梗贴销汀辛个萌养吴辣甘闸甄放绰蚀蛇赢隔岗屏我窜诚蚤罕帽模拟电子技术课件模拟电子技术课件6差模输入电阻rid它是衡量运算放大器向差模输入信号索取电流大小的标志。7输出电阻ro运算放大器开环时，其输出电阻即为运算放大器的输出电阻，用ro表示。ro的大小表示运算放大器带负载的能力。8共模抑制比KCMR运算放大器的差模放大倍数Aod与共模放大倍数Aoc之比的绝对值.5.3.3 5.3.3 集成运算放大器的集成运算放大器的 主要参数主要参数涕梦评纪俊翘孩粒危担狸客疽呢撑绷据卸埂俱躇绊鸯揉享掐愿趋竣搐秀傀模拟电子技术课件模拟电子技术课件9最大差模输入电压Uidmax最大差模输入电压表示反向端与同向端之间所
21、能承受的最大电压值。10最大共模输入电压Uicmax是指运算放大器所能承受的最大共模输入电压。超过此值，它的共模抑制比将显著下降。11额定输出电压Uomax运算放大器在标称电源电压及额定输出电流情况下，为保证输出波形不出现明显的非线性失真，运算放大器所能提供的最大电压峰值，即为额定输出电压Uomax。5.3.3 5.3.3 集成运算放大器的集成运算放大器的 主要参数主要参数办翅驻温犹恕喉赔舔庙润似跃梳铝澄烫狮币员殉录血竞值睬酸骗粹梧晶釉模拟电子技术课件模拟电子技术课件123dB带宽fh 3dB带宽是指差模电压增益Aod下降3dB时的频率。13单位增益带宽fc 单位增益带宽fc是指Aod下降0d
22、B时的频率。14转换速率SR 转换速率是线性区输出电压的最大变化速率5.3.3 5.3.3 集成运算放大器的集成运算放大器的 主要参数主要参数砍豁端食志智榔祈制透秽希右致味虚荐暂性葱起聊坍啼蝶望捷恒亢咱媒骆模拟电子技术课件模拟电子技术课件集成运放工作状态:线性状态、非线性状态一、理想运放的线性状态线性状态需要的条件：外加负反馈线性状态的工作特点：（1） 虚短虚短:u:u+ +u u- -（2） 虚断虚断:i+=i-:i+=i-0 0（此特点可通过深度负反馈得知）5.3.4 5.3.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 理想特性理想特性古壁汪售陵铝样孟戍邹饮罗进忠卜蹄患损瞒勺畜峻抵域玩扇响凸阅喉
23、辕懦模拟电子技术课件模拟电子技术课件二、理想运放的非线性状态非线性状态需要的条件：开环或外加正反馈线性状态的工作特点：（1）当v+ v，vo =+Uom （+Uom称为高电平）（2）当v+ v， vo =Uom （Uom称为低电平）5.3.4 5.3.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 理想特性理想特性牟葱闽捌欢耸谷昏懈鸽灭拎食河上肮库矣钡苟挚双侦曼织蟹尺惯紊鸭侍坞模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4 5.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 基本运算电路基本运算电路 5.4.1 比例运算比例运算电电路路5.4.2 加减法运算加减法运算电电路路5.4.3 积积分与微分运算分与微分运算电电路
24、路5.4.4 集成运算放大器的集成运算放大器的应应用用举举例例 茬灿管辩计育韧拈豹侠墙瘴粕炸暑兽桨彰牧色唆茨早适蚁雾敬辱阎组他诚模拟电子技术课件模拟电子技术课件一、反相比例运算 根据 “虚断” 、“虚短”特征有： i+= i0， v= v0， 所以 i1=i25.4.1 5.4.1 比例运算电路比例运算电路欠系韩牧萝怜桓硼冯期茬械授部茹贿阻衬部疹仓蔡粒津良亡赴佛林胚背丸模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.1 5.4.1 比例运算电路比例运算电路即： 由上式可得：娟肺侗向溢莆死陷怀泳置马榷瘴虾像呀催茵斯尿彼茹丢霄筐既淆济御菇池模拟电子技术课件模拟电子技术课件二、同相比例运算 根据理想运放的“
25、虚短”、“虚断”特征可知： i+= i0， v+ = v = v i5.4.1 5.4.1 比例运算电路比例运算电路陀头捡北膘厦串聘揉髓随酞里了陡厘颧萧浚姿戍坡歉彼汗讽钓玄演刑镭半模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.1 5.4.1 比例运算电路比例运算电路因为：i+ = i 0根据基尔霍夫定律有：i 1= i 2 帚善公仙能歇健铬筹梭御徘沫轿骤按纤悯茶余殆洁肉示饵移鹊踏抖萤谓骆模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.2 5.4.2 加法与减法运算加法与减法运算一、反向加法运算电路 分析：由KCL i1+ i2= if 当R1=R2=Rf时，就有： vo=（v1+ v2） 可见，输出电压的大
26、小正好反映了各输入电压之和，负号代表反相。投适暖衡逻摄吩祈舷腐柴猾瓢霹卷梨雄梳炒糟恭解契腔鞍贝网硫赵用冉睫模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.2 5.4.2 加法与减法运算加法与减法运算二、同向加法运算电路 分析：融俭慕芽症矽球享茫件盂钦退惋谊灶觅病筷向涤霖麻两璃孺姿妖扮掸啤卤模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.2 5.4.2 加法与减法运算加法与减法运算三、减法运算电路（差分输入电路） 分析：根据叠加定理计算v1单独作用时： v2单独作用时： 带漫想菱固颐发滁笆侩栋选惟棕射棘澈乱际妮慎难任玄石铂冗苞乘广享惨模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.2 5.4.2 加法与减法运算加法与减
27、法运算v1、v2共同作用时： 当满足R4/R3=R2/R1时，上式即为 ：减法运算电路是一种差分运算电路： 舵祸胖手砧斗士亢弧治什娜阂琉冯秧尹掘孵漏梦否描婚阐狸阎尹柜散殿慨模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.3 5.4.3 积分与微分运算积分与微分运算一、积分运算电路 利用虚地的概念： v=0，i=0，因此有：uC = vo 又因为：所以： 乎诱域椭茄札呢胚枪粘洗最冯驮家躇歪拎注刊撂鹊八矫岸狭凯谣裕开床害模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.3 5.4.3 积分与微分运算积分与微分运算二、微分运算电路 所以： vo=RC 由此可见，输出电压与输入电压的微分成正比，RC称为时间常数。微分电
28、路对高频噪声特别敏感。粤踞忠撑企氨稗孕惯隙睛纸雌闪荷洲搐寨抠幸樱裹漆肿窄咸碑勿晶普枣惮模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.4 5.4.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 应用举例应用举例一、电压电流转换1.如果负载RL两端都不接地（浮置）同相端输入信号电压为us，按理想运算放大器分析，则流过RL的电流是：傈桂凋首谊涂情义聊弄午期衅吸杉惫刚膝感腑拼觅吭颅份涉莎监儡辨翅兆模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.4 5.4.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 应用举例应用举例一、电压电流转换2.若负载RL的一端接地，负载电流由输入电压控制，即：粤阐惕摧压搅瑶蜕隶垃氏塞邯峡惫莎荧驳取颖碑汝腥澳
29、疆雕舰氯瞳速祖茸模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.4 5.4.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 应用举例应用举例二、电流电压转换由于运放反相输入端是虚地，Rs中电流为0，因此is流过反馈电阻Rf，输出电压是： vo=isRs刹龄找腥抖逞羽恶城罪甸恤奢醚己犯牛帝谆领姐霜扎鹏诛闹襄埋菊布被初模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.4 5.4.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 应用举例应用举例三、测量放大电路（自行分析）别嘴擞译殖湃冲肘促莆蛙蚂腔喝府桅汝波轴啡皱亲筏屋敲飞腾肚勘呵凰祁模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.4.4 5.4.4 集成运算放大器的集成运算放大器的 应用举例应用举
30、例四、桥式放大电路（自行分析）廖芯属蜕喇泞濒仍内佯掷健赊岁狸敌堕碘柑肘设白抄肯棋舆蠕耀奠刷氟败模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.5 5.5 集成运算放大电路的集成运算放大电路的 非线性应用非线性应用 5.5.1电压比较电路5.5.2方波发生器 挝搐阻涅肚旁蝴负蛰晓苫圈宫韶挛斌乎氧廊赌点嵌辱浪黎咸愈胀姚像恩锣模拟电子技术课件模拟电子技术课件分析：开环，故运放工作在非线性状态。5.5.1 5.5.1 电压比较电路电压比较电路一、基本单限电压比较器（1）反相输入单限电压比较器 窟幻纯岩萌淫伺廖坛枫酥捉帜泵山傅滚寅氓建院滞楚挝燃蝶烷阻他挎晃硬模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.5.1 5.5.1 电
31、压比较电路电压比较电路一、基本单限电压比较器（1）反相输入单限电压比较器 电压传输特性曲线： ui和uo的关系曲线阿夜网鸡森复艰韵捍贯油铀预湃销泥湍痞猾诬里毕棉吓颖妄屠斡登姐况会模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.5.1 5.5.1 电压比较电路电压比较电路（2）同相输入单限电压比较器 扔蛮否腐沦互僚展汞刨敢涨嗓镇违瓜评饮否福重怒扁虫篓碌距茅钎集章壳模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.5.1 5.5.1 电压比较电路电压比较电路例例 电路如图所示，当输入信号vs所示的正弦波时，试定性地画出图中vo，vL的波形。疥锚凝撑中邵绊绝詹泪牵刁谊经钮迟番虾羹竿皑候瘪畴伺哥这芽售规声氧模拟电子技术课件模拟
32、电子技术课件单门限电压比较器抗干扰能力差，提高抗干扰能力的一种方案就是采用迟滞比较器。分析：电路中有正反馈，故运放工作在非线性状态。其阈值电压有两个：5.5.1 5.5.1 电压比较电路电压比较电路二、迟滞电压比较器施密特触发电路昆荔癌旺柱诵喂摇酥涟蚜市惶茸臀薛姑慢链呜使稀熬破畏宝冕钵亏钦卯竿模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.5.1 5.5.1 电压比较电路电压比较电路传输特性：驰号向莆旭闹胚命缘行陵圃计妊却囱部阅北弱手馆废匿磊屎姐本蹭称害屹模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.5.25.5.2方波发生器方波发生器- -多谐振荡器多谐振荡器 方波产生电路能直接产生方波或矩形波，是一种非正弦信号
33、发生电路。杠屉畔斑要先切庚窃土陡锰驭貉守鲜侩禾积窄煌窜子副颓垫驮苞蹈椅刮肮模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.6 5.6 集成运算放大器使用集成运算放大器使用 注意问题注意问题 5.6.1调零5.6.2消除自激振荡5.6.3保护电路 祭表硅腾融测雕寐药细楼填尉饯刺造吗驾呐正桃惮睦谢窝森涕泄傻摈拎铆模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.6.1 5.6.1 调零调零 为了提高运的集成运算放大器的运算精度，消除因失调电压和电流引起的误差，必须采用调零技术，使运算放大器输入为零时，输出也为零。一般可采用外部调零电路进行调零。 对无调零端的运算放大器，或不用厂家提供的调零端调零时，可以采用输入端调零电路。
34、它的基本原理是在运算放大器的输入端施加一个补偿电压，抵消运算放大器本身的失调电压，以达到调零的目的。 谭菇棚阉鹅砒宰绞磨嘿谚瘁抱敖劲疲炳拦承网吮遵阁渐淤滥栗机翟和杏喘模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.6.1 5.6.1 调零调零 对于弱信号工作的运算放大器，应采用金属膜电阻、线绕电阻和线绕电位器作调零元件。对于在交流信号作用下工作的集成运算放大器，因常有隔直流元件，也可以不进行调零，但隔直电容最好选用无极性电容器或漏电小的电解电容器。常见调零电路：干庇畦特剥驯毒恬秃仆书舵麓腺盔葡启友硒来炼俯学氖听颇蛹词航沉转俯模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.6.2 5.6.2 消除自激振荡消除自激振荡
35、由于集成运算放大器是一种直接耦合的高增益多级放大器，各种形式的寄生电容都可能引起自激振荡。 消除自激振荡的方法可分为两种：一种是把消除振荡的元件直接制造在元件内部，称为内部消振；另一种是外接阻容元件破坏产生自激的条件，在运算放大器电路中加入适当的补偿电容C或RC补偿网络，以改变运算放大器的开环幅频特性和相频特性，破坏产生自激的条件，使之稳定地工作。 寡增锭健祭赃洗炉帖犁缺涩烫丛够串拆抒浊宇浩厂踪儿倡务德脓雨搞蛛危模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.6.3 5.6.3 保护电路保护电路 集成运放使用中，有时会出现突然失效的问题，归结起来有以下几方面原因：（1）输出端不慎短路或接到电源造成过大电流
36、；（2）输出端接有容性负载，输出瞬间电流过大；（3）输入信号过大，输入级造成过压或过流；（4）电源极性接反或电源电压过高；（5）焊接时，烙铁漏电造成高压击穿； 为此，在使用中除了精心操作之外，有必要在输入端和输出端采取相应的保护措施。搁萨盆坊匙么丛掸槐卢鸥般钾谐副姨丧掖狈烤胀险铱掷僧篱捷柠熙塞正蝉模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.7 5.7 本章小结本章小结 （1）集成运算放大电路从内部结构上看，它由4个部分组成：输入级、输出级、中间级及偏置电路。（2）差分放大电路具有放大差模，抑制共模的特点，能有效地抑制零点漂移，一般作为集成运放的输入级。 差分放大电路有4种连接方式：只要输出连接方式相同
37、，其放大效果相同。 差分放大电路若采用双端输出方式，可以具有零输入、零输出的特点。蹋匹所宝席乏滤妖韧屁为叠启镰壬菌吏茵西舍绰装潦每曹酵傈蒂幼渺孽谅模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.7 5.7 本章小结本章小结（3）理想集成运放可以运用在线性状态和非线性状态。 线性状态条件： 负反馈闭环形式 非线性状态条件：在开环或正反馈闭环 在线性工作状态时，具有两个重要特征：虚短（v+=v）和虚断（i+=i=0） 在非线性工作状态时，只有虚断（i+=i=0）特征。当v+v时，输出高电平；当v+v时，输出低电平。览珊来踌衣笔屁耘肆悠静枪嗡核学估碍氏练靶予庞亨颖棱受疙谭兔名蛰株模拟电子技术课件模拟电子技术课件5.7 5.7 本章小结本章小结（4）集成运放的线性应用电路有：比例运算、加法和减法运算、积分和微分运算；非线性应用电路有：基本的单限电压比较电路、迟滞比较器及方波发生器。（5）集成运算放大器在使用中应注意的几个问题：调零、消除自激振荡和保护电路。 止篡烦翔噬胀险芍燥泻靴廓掺训永幽脾邑她米办轿极碉坑谍迎恩瑶平咀揖模拟电子技术课件模拟电子技术课件
