集成運算放大器講義

1、第一節(jié) 集成運放的組成與性能第二節(jié) 基本運算放大器第三節(jié) 集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用第四章 集成運算放大器第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用第一節(jié) 集成運放的組成與性能 一、集成運放的電路組成二、集成運放的主要性能指標(biāo) 三、集成運放的理想模型第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用一、集成運放的電路組成 集成運算放大器是一種高增益的多級直接耦合放大電路，是

2、發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用輸入級：采用差分放大電路，輸入電阻高，能抑制零點漂移和干擾信號。中間級：常采用共發(fā)射極放大電路，要求電壓放大倍數(shù)高。輸出級：一般由互補對稱電路或射極輸出器構(gòu)成，要求輸出電阻低，帶負(fù)載能力強。第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用二、集成運放的主要性能指標(biāo)1. 輸入失調(diào)電壓 UIO輸入失調(diào)電流 IIO3. 開環(huán)電壓增益 Aud差模輸入電阻rid和共模輸入電阻ric開環(huán)輸出電阻r

3、o共模抑制比KCMRR第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用 三、集成運放的理想模型Aud ， rid ， ric ， ro 0 ， KCMRR 電壓傳輸特性 線性區(qū)：uO = Aud(u+ u)飽和區(qū)：u+ u 時， uO = +Uo(sat) u+ u 時， uO = + Uo(sat) u+ u 時， uO = Uo(sat) 不存在 “虛短”現(xiàn)象 電壓傳輸特性 i+= i 0 ，仍存在“虛斷”現(xiàn)象第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用運放處于開

4、環(huán)狀態(tài)1. 基本電壓比較器門限電壓：輸出躍變所對應(yīng)的輸入電壓。 uIUR 時， uO = UoM uI =UR 時，輸出電壓 uO 發(fā)生躍變。參考電壓輸入電壓第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用輸入信號接在反相端輸入信號接在同相端uItOUROuOt +UoM UoMOt +UoM UoMuO第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用2. 過零電壓比較器+UoMUoMtuiOtuOOUR=0 當(dāng)參考電壓UR=0時，輸入電壓與零電平比較，稱為過零比較器。

5、第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用三、采樣保持電路 在數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中常常要將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換之前，要對模擬信號進行定期的瞬時采樣，并在兩次采樣之間保持前一次的采樣值，實現(xiàn)這種功能的電路稱為采樣保持電路(sample and hold circuit)。 第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)用于數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字電路、計算機控制等。電壓跟隨器采樣存儲電容控制信號模擬開關(guān)模擬輸入信號第四章 集成運算放大器第一節(jié)集

6、成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用工作原理 采樣狀態(tài)： uG為高電平， 場效應(yīng)管導(dǎo)通，uI對存儲電容C充電， uO= uC = uI 。 保持狀態(tài)： uG為低電平，場效應(yīng)管截止，輸出電壓保持前面采樣的值不變。 采樣速度愈高，輸出愈接近模擬信號的變化情況。 采樣脈沖 輸出電壓 輸入電壓第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用四、有源濾波器無源濾波器：由電阻、電容和電感等無源元件組成的 濾波器。有源濾波器：含有運算放大器等有源器件的濾波器。 體積小、濾波性能好、可放大信號。 按濾波頻

7、率范圍的不同，濾波器可分為低通、高通、帶通和帶阻等。第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用1. 有源低通濾波器設(shè)輸入為正弦波信號，則有故由同相比例運算放大器可得式中稱為上截止角頻率第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用電壓增益的模為 電路使頻率小于H 的信號通過 ，抑制大于H的信號，稱為有源低通濾波器。 第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用 只經(jīng)過一對RC濾波，稱為一階濾波器；為

8、了改善濾波效果，使 H的信號衰減得更快些，可由兩對RC構(gòu)成二階有源低通濾波器。當(dāng) H時，信號受到兩方面抑制： 電容C2阻抗減小，高頻信號被旁路； 電容C1阻抗減小，高頻信號負(fù)反饋增強。第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用2. 有源高通濾波器設(shè)輸入為正弦波信號，則有故式中稱為下截止角頻率由同相比例運算放大器可得第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用電壓增益的模為 電路使頻率大于L 的信號通過 ，抑制小于L的信號，稱為有源高通濾波器。 第四章 集成運算放大器第一節(jié)集成運放的組成與性能第二節(jié)基本運算放大器 第三節(jié)集成運放在信號測量及處理方面的應(yīng)用 為了改善濾波效果，使 o，信號經(jīng)高通濾波通道傳輸?shù)酵噍斎攵耍?/p>