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文檔簡介
1、2.1 集成電路運(yùn)算放大器集成電路運(yùn)算放大器2.2 理想運(yùn)算放大器理想運(yùn)算放大器2.3 基本線性運(yùn)放電路基本線性運(yùn)放電路2.4 同相輸入和反相輸入放大電同相輸入和反相輸入放大電 路的其他應(yīng)用路的其他應(yīng)用2.1 集成電路運(yùn)算放大器集成電路運(yùn)算放大器1. 集成電路運(yùn)算放大器的內(nèi)部組成單元集成電路運(yùn)算放大器的內(nèi)部組成單元圖圖2.1.1 集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2.1 集成電路運(yùn)算放大器集成電路運(yùn)算放大器1. 集成電路運(yùn)算放大器的內(nèi)部組成單元集成電路運(yùn)算放大器的內(nèi)部組成單元圖圖2.1.2 運(yùn)算放大器的代表符號運(yùn)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
2、號 (b)國內(nèi)外常用符號)國內(nèi)外常用符號2. 運(yùn)算放大器的電路模型運(yùn)算放大器的電路模型圖圖2.1.3 運(yùn)算放大器的電路模型運(yùn)算放大器的電路模型通常: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?。ê苄。?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2. 運(yùn)算放大器的電路模型運(yùn)算放大器的電路模型當(dāng)當(dāng)Avo(vPvN) V 時(shí)時(shí) vO V 當(dāng)當(dāng)Avo(vPvN) V- -時(shí)時(shí) vO V- -電壓傳輸特性電壓傳輸特性 vO f (vPvN)
3、線性范圍內(nèi)線性范圍內(nèi) vOAvo(vPvN)Avo斜率斜率end實(shí)際運(yùn)放實(shí)際運(yùn)放 Aod ,當(dāng),當(dāng) u+ 與與 u- - 差值比較小時(shí),仍有差值比較小時(shí),仍有 Aod (u+ - - u- - )UOPP,運(yùn)放工作在線性區(qū)。,運(yùn)放工作在線性區(qū)。例如:例如:F007 的的 Uopp = 14 V,Aod 2 105 ,線性,線性區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍V70102V 145odOPP - - - AUuuuOu+- -u- -O實(shí)際特性實(shí)際特性非線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)但線性區(qū)范圍很小。但線性區(qū)范圍很小。2.2 理想運(yùn)算放大器理想運(yùn)算放大器1. vo o的飽和極限值等于
4、運(yùn)放的飽和極限值等于運(yùn)放的電源電壓的電源電壓V和和V 2. 運(yùn)放的開環(huán)電壓增益很高運(yùn)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(shí),時(shí),(1)試證明)試證明Vs( R3R1/R2 ) Im 解(解(1)根據(jù)虛斷有)根據(jù)虛斷有 Ii =0所以所以 I2 = Is = Vs / R1 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(shí),通過時(shí),通過毫伏表的最大電流毫伏表的最大電流Im(max)? 又又根據(jù)虛短有根據(jù)虛短有 Vp =
5、 Vn =0R2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 )所以所以1s332mRVRRRI)( 當(dāng)當(dāng)R2 R3時(shí),時(shí),Vs( R3R1/R2 ) Im (2)代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可)代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可end2.4 同相輸入和反相輸入同相輸入和反相輸入放大電路的其他應(yīng)用放大電路的其他應(yīng)用2.4.1 求差電路求差電路2.4.2 儀用放大器儀用放大器2.4.3 求和電路求和電路2.4.4 積分電路和微分電路積分電路和微分電路2.4.1 求差電路求差電路 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。4on1
6、ni1RvvRvv- - - -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(diǎn)的點(diǎn)的KCLKCL得:得:pnvv 2.4.1 求差電路求差電路從放大器角度看從放大器角度看14i1i2odRRvvvAv - - 時(shí),時(shí),2314RRRR )(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)2.4.1 求差電路求差電路一
7、種高輸入電阻的差分電路一種高輸入電阻的差分電路2.4.2 儀用放大器儀用放大器)21(123421ORRRRA - - - - vvvv2.4.3 求和電路求和電路1ni1-Rvv3on-Rvv 根據(jù)根據(jù)虛短虛短、虛斷虛斷和和N N點(diǎn)點(diǎn)的的KCLKCL得:得:2i231 i13o-vRRvRRv 321RRR 若若0pn vv2ni2-Rvv 則有則有2i1 io-vvv (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積分電路和微分電路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0PP vv0i i因此因此RiiI12v 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 - - tRCd1IOvv(積分運(yùn)算)(積分運(yùn)算)2.4.4 積分電路和微分電路積分電路和微分電路當(dāng)當(dāng)vI I為階躍電壓時(shí),
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