模電康華光第六版2

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分1 1 緒論緒論2 2 運算放大器運算放大器3 3 二極管及其基本電路二極管及其基本電路4 4 場效應(yīng)三極管及其放大電路場效應(yīng)三極管及其放大電路5 5 雙極結(jié)型三極管及其放大電路雙極結(jié)型三極管及其放大電路6 6 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)7 7 模擬集成電路模擬集成電路8 8 反饋放大電路反饋放大電路9 9 功率放大電路功率放大電路10 10 信號處理與信號產(chǎn)生電路信號處理與信號產(chǎn)生電路11 11 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2 運算放大器2.1 集成電路運算放大器2.2 理想運算放大器2.3 基本線性運放電路2.4 同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用2.1 集成電路運算放大器1. 集

2、成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元圖圖2.1.1 集成運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖集成運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 本章不討論集成運放的內(nèi)部電路，僅從其電路模型和外特性本章不討論集成運放的內(nèi)部電路，僅從其電路模型和外特性出發(fā)，討論運放構(gòu)成的放大電路和典型的線性應(yīng)用電路。出發(fā)，討論運放構(gòu)成的放大電路和典型的線性應(yīng)用電路。2.1 集成電路運算放大器符號符號圖圖2.1.2 運算放大器的代表符號運算放大器的代表符號（a）國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號）國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號 （b）國內(nèi)外常用符號）國內(nèi)外常用符號 (a) (b) 1. 集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元

3、2.1 集成電路運算放大器通常：通常： 開環(huán)電壓增益開環(huán)電壓增益 avo的的 105 （很高）（很高） 輸入電阻輸入電阻 ri 106 （很大）（很大） 輸出電阻輸出電阻 ro 100 （很小）（很小） voavo(vpvn) （ v vo v ） 注意輸入輸出的相位關(guān)注意輸入輸出的相位關(guān)系系放大：在輸入信號控制下，放大：在輸入信號控制下，放大電路將供電電源能量轉(zhuǎn)放大電路將供電電源能量轉(zhuǎn)換成為輸出信號能量。換成為輸出信號能量。2.1 集成電路運算放大器當(dāng)當(dāng)avo(vpvn) v 時時 vo v 當(dāng)當(dāng)avo(vpvn) v- -時時 vo v- -電壓傳輸特性電壓傳輸特性 vo f (vpvn)

4、2.1 集成電路運算放大器線性范圍內(nèi)線性范圍內(nèi) voavo(vpvn)avo斜率斜率當(dāng)當(dāng)avo(vpvn) v 時時 vo v 當(dāng)當(dāng)avo(vpvn) v- -時時 vo v- -電壓傳輸特性電壓傳輸特性 vo f (vpvn)2.2 理想運算放大器1. vo o的飽和極限值等于運放的的飽和極限值等于運放的電源電壓電源電壓v和和v 2. 運放的開環(huán)電壓增益很高運放的開環(huán)電壓增益很高 若（若（vpvn）0 則則 vo= +vom=v 若（若（vpvn）0 則則 vo= vom=v 3. 若若v vo r3時，時，（1）試證明）試證明vs( r3r1/r2 ) im 解（解（1）根據(jù)虛短和虛斷有）

5、根據(jù)虛短和虛斷有ii =0 vp = vn =0例例2.3.3直流毫伏表電路直流毫伏表電路（2）r1r2150k ，r31k ，輸入信號電壓輸入信號電壓vs100mv時，通過時，通過毫伏表的電流毫伏表的電流im(max)？ 所以所以 i2 = is = vs / r1 r2和和r3相當(dāng)于并聯(lián)，所以相當(dāng)于并聯(lián)，所以 i2r2 = r3 (i2 - im )得得1s332mrvrrri)( 當(dāng)當(dāng)r2 r3時，時，vs( r3r1/r2 ) im （2）代入數(shù)據(jù)計算即可）代入數(shù)據(jù)計算即可（指針偏轉(zhuǎn)角度與（指針偏轉(zhuǎn)角度與im是線性關(guān)系）是線性關(guān)系） 2.4 同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用2.4.

6、1 求差電路2.4.2 儀用放大器2.4.3 求和電路2.4.4 積分電路和微分電路2.4.1 求差電路 從結(jié)構(gòu)上看，它是反相從結(jié)構(gòu)上看，它是反相輸入和同相輸入相結(jié)合的放輸入和同相輸入相結(jié)合的放大電路。大電路。4on1ni1rvvrvv 3p2pi20rvrvv i114i2323141ovrrvrrrrrrv )(當(dāng)當(dāng),2314rrrr 則則)(i1i214ovvrrv 若繼續(xù)有若繼續(xù)有,14rr 則則i1i2ovvv 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷和和n n、p p點的點的kclkcl得：得：pnvv 2.4.1 求差電路從放大器角度看從放大器角度看14i1i2odrrvvvav 時時2314

7、rrrr )(i1i214ovvrrv 增益為增益為（該電路也稱為差分電路或減法電路）（該電路也稱為差分電路或減法電路）當(dāng)當(dāng)2.4.1 求差電路差模輸入電阻差模輸入電阻時時2314rrrr 當(dāng)當(dāng)i1i2idvvv )( -)(41ido32ididrrirri vv2idpri v4idonri vvnpvv 21idididrrir v此時有此時有4132idiiiii 輸入電阻較小輸入電阻較小2.4.1 求差電路一種高輸入電阻的差分電路一種高輸入電阻的差分電路如何提高輸入電阻？如何提高輸入電阻？ + - - i2 i3 p n r2 r3 r1 r4 vo i1 i4 vp vn vi2

8、vi1 vi1 a1 vi2 a2 a32.4.2 儀用放大器)21(123421orrrra vvvv2.4.3 求和電路1ni1-rvv3on-rvv 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷和和n n點點的的kclkcl得：得：2i231 i13o-vrrvrrv 321rrr 若若0pn vv2ni2-rvv 則有則有2i1 io-vvv 輸出再接一級反相電路輸出再接一級反相電路2i1 iovvv 可得可得（該電路也稱為加法電路）（該電路也稱為加法電路）2.4.4 積分電路和微分電路1. 1. 積分電路積分電路式中，負(fù)號表示式中，負(fù)號表示vo與與vi在相位上是相反的。在相位上是相反的。根據(jù)根據(jù)“虛短虛短”，得，得根據(jù)根據(jù)“虛斷虛斷”，得，得0pn vv0i i因此因此rviii12 電容器被充電，其充電電流為電容器被充電，其充電電流為2i設(shè)電容器設(shè)電容器c的初始電壓為零，則的初始電壓為零，則 trcticd1d1i2onvvv tvrcvd1io（積分運算）（積分運算）2.4.4 積分電路和微分電路當(dāng)當(dāng)vi為階躍電壓時，有為階躍電壓時，有vo與與 t 成