集成運算放大器講解課件

第九章集成運算放大器第九章集成運算放大器1基本要求1.了解差動放大電路的基本工作原理和對零點漂移的抑制作用。2.掌握集成運放的理想化條件和重點掌握理想集成運放的兩大特征。3.重點掌握集成運放的三種輸入方式及運放的應(yīng)用。基本要求1.了解差動放大電路的基本工2由晶體管、電阻、電容等單個元件組成的電路把分立元件集成在一片硅片上組成不可分割整體分立元件電路集成電路集成運放屬于小規(guī)模模擬集成電路模擬集成電路數(shù)字集成電路小規(guī)模：SSI中規(guī)模：MSI大規(guī)模：LSI超大規(guī)模：VLSI概述由晶體管、電阻、電容等單個元件組成的電路把分立元件集成在一片3集成運放的輸入級通常由差動放大電路組成輸入級中間級輸出級輸出端輸入端集成運放的組成如下：？集成運放的輸入級通常由差動放大電路組成輸入級中間級輸出級輸出4零點漂移零點漂移：當輸入信號為0時，放大電路的靜態(tài)值發(fā)生變化。零點：放大電路的直流電壓源UCC保持不變，環(huán)境溫度保持不變（20oC），輸入信號ui=0時放大電路的靜態(tài)值。引起漂移的原因很多，以溫度影響最嚴重。1.當放大電路輸入信號后，這種漂移伴隨信號共存于放大電路，這兩者都緩慢變化，一真一假，互相糾纏，難以分辨。2在多級放大電路中，當采用直接耦合時，第一級漂移被逐級放大，影響整個電路工作。零點漂移零點漂移：當輸入信號為0時，放大電路的靜態(tài)值發(fā)5零點漂移的抑制抑制漂移，應(yīng)重點著手于第一級電路，其最有效的手段是在輸入級采用差動放大電路。由于電容和變壓器不能集成，所以集成運算放大器中的多級放大電路采用直接耦合方式，無法通過耦合方式抑制零點漂移。零點漂移的抑制抑制漂移，應(yīng)重點著手于第一級電路，其最有效的手61.電路結(jié)構(gòu)1電路結(jié)構(gòu)對稱（在理想的情況下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。）2電路具有兩個輸入、兩個輸出端。典型差動放大電路

+UCCuoui1RC1RB4T1RB2RC2ui2RB3RB1+++–––T2差動放大電路特征：1.電路結(jié)構(gòu)1電路結(jié)構(gòu)對稱（在理想的情況下，兩管的特性及71.零點漂移的抑制

（靜態(tài)分析）uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時，ui1

=

ui2

=0當溫度升高時:ICVC差動放大電路對兩管所產(chǎn)生的零點漂移都有抑制作用+UCCuoui1RCRB4T1RB2RCui2RB3RB1+++–––T22.工作原理uo?（VC1=VC2

）1.零點漂移的抑制

（靜態(tài)分析）uo=VC1－VC282.有信號輸入時的工作情況(動態(tài)分析)兩管集電極電位呈等量同向變化(1)共模信號

ui1=ui2大小相等、極性相同+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+–ui1ui2++––T2共模信號需要抑制uo=(uC1+uC1

)－(uC2+

uC１)=0

Ac=0電路共模信號沒有放大能力2.有信號輸入時的工作情況(動態(tài)分析)兩管集電極電位呈等9+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.有信號輸入時的工作情況兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化(2)

差模信號

ui1=–ui2大小相等、極性相反uo=(uC1－uC1

)－(uC2+

uC１)=－2uC1對差模信號有放大能力+–+–+–+–+–+–差模信號是有用信號（Ad=－2uC1/－2ui

=Au

）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB110(3)任意輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。一般可將其分解為差模分量和共模分量：例:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV共模信號差模信號放大器只放大兩個輸入信號的差值信號,抑制共模信號。這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。共模分量：等于兩個輸入分量的平均值差模分量：等于兩個輸入分量差值(3)任意輸入ui1、ui2大小和極性是任意的。一般11（CommonModeRejectionRatio)差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說明分辨差模信號的能力越強，而抑制共模信號的能力越強。3.共模抑制比共模抑制比一般情況下，電路往往難以完全對稱，對共模信號仍有一定放大作用。我們希望差動放大電路有較大差模放大倍Ad,較小共模放大倍數(shù)Ac，將兩者的比值定義為共模抑制比，全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力。（CommonModeRejectionRat12RP：調(diào)零電阻。由于制造工藝上的問題，T1、T2不能完全對稱，調(diào)節(jié)RP使放大電路在輸入為0時，輸出為0。典型差動放大電路

RE

：穩(wěn)定靜態(tài)工作點。UEE：補償RE上的電壓降，擴大放大器動態(tài)工作范圍。Uccui1ui2UEERET1T2RPRB1RB2RC1RC2uo++-+--RP：調(diào)零電阻。由于制造工藝上的問題，T1、T2不能完全13差動放大電路輸入輸出方式雙輸入—雙輸出方式ui1ui2uo1uo2單輸入—雙輸出方式ui1uo1uo2ui1單輸入—單輸出方式uo1雙輸入—單輸出方式ui1ui2uo1差動放大電路輸入輸出方式雙輸入—雙輸出方式ui1ui2uo114集成運算放大器概述輸入級中間級輸出級輸出端輸入端集成運放有兩個輸入端和一個輸出端。組成集成運算放大器概述輸入級中間級輸出級輸出端輸入端集成運放有兩15+UCC–UEEuou–u+電路的簡單說明輸入級中間級輸出級同相輸入端輸出端反相輸入端輸入級：輸入電阻高，能減小零點漂移和抑制干擾信號，采用帶恒流源的差放

。

中間級：要求電壓放大倍數(shù)高。常采用共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。輸出級：與負載相接，要求輸出電阻低，帶負載能力強，一般由射極輸出器構(gòu)成。+UCC–UEEuou–u+電路的簡單說明輸入級中間級輸出級16運算放大器的符號表示反向輸入端同相輸入端運放輸出端(電源可不必畫，AO指開環(huán)電壓放大倍數(shù))A0u-u+uo反相輸入端ui同相輸入端uiuouo運算放大器的符號表示反向輸入端同相輸入端運輸出端(電源可不必17集成運算放大器的主要技術(shù)指標1.最大輸出電壓UOPP能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。2.開環(huán)差模電壓增益Auo運放沒有接反饋電路時的差模電壓放大倍數(shù)。

Auo愈高，所構(gòu)成的運算電路越穩(wěn)定，運算精度也越高。6.共模輸入電壓范圍UICM運放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。愈小愈好3.輸入失調(diào)電壓UIO4.輸入失調(diào)電流IIO5.輸入偏置電流IIB集成運算放大器的主要技術(shù)指標1.最大輸出電壓UOPP218電壓傳輸特性uo=f(ui)線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時，uo=–Uo(sat)

+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)理想特性實際特性飽和區(qū)O電壓傳輸特性uo=f(ui)線性區(qū)：非線性區(qū)：+19理想運算放大器理想化條件:開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo輸入電阻ri

輸出電阻ro0共模抑制比KCMR=u-u+uo∞理想運放圖形符號理想運算放大器理想化條件:u-u+uo∞理想運放圖形符號20理想運放的兩大特征根據(jù)Auo=uo/(u+–u–)

,所以(u+–u–)

0，兩個輸入端之間近似無電位差，即u+=u–理想運放輸入電阻無窮大，所以輸入端的電流為0,即：i+=i-=0特征1：兩個輸入端之間的電壓近似等于0特征2：兩個輸入端的電流近似等于0u-u+uo∞i-i+虛短虛斷理想運放的兩大特征根據(jù)Auo=uo/(u+–u–),21一.從一個例子說起——穩(wěn)定工作點電路輸入量：Vi、VBE、iB反饋——將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），以一定的方式送回到輸入回路的過程。1、反饋的基本概念輸出量：VO、VCE、iC正向傳輸——信號從輸入端到輸出端的傳輸TUBEICICUEIB運算放大器電路中的負反饋一.從一個例子說起——穩(wěn)定工作點電路輸入量：Vi、VBE、222.反饋電路的一般方框圖任意一個反饋放大電路都可以表示為一個基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)系統(tǒng)，其構(gòu)成如圖所示。2.反饋電路的一般方框圖23反饋放大電路的一般方框圖反饋放大電路的一般方框圖24圖中Xi、Xid、Xf、Xo分別表示放大電路的輸入信號、凈輸入信號、反饋信號和輸出信號，它們可以是電壓量，也可以是電流量。沒有引入反饋時的基本放大電路叫做開環(huán)電路，其中的A表示基本放大電路的放大倍數(shù)，也稱為開環(huán)放大倍數(shù)。圖中Xi、Xid、Xf、Xo分別表示放大電路253.反饋元件在反饋電路中，既與基本放大電路輸入回路相連，又與輸出回路相連的元件，以及與反饋支路相連且對反饋信號的大小產(chǎn)生影響的元件，均稱為反饋元件。3.反饋元件264、反饋放大電路的一般表達式1.閉環(huán)放大倍數(shù)Af2.反饋深度（1＋AF）4、反饋放大電路的一般表達式275反饋的類型及其判定方法正反饋和負反饋按照反饋信號極性的不同進行分類，反饋可以分為正反饋和負反饋。5反饋的類型及其判定方法正反饋和負反饋28（1）正反饋：引入的反饋信號Xf增強了外加輸入信號的作用，使放大電路的凈輸入信號增加，導致放大電路的放大倍數(shù)提高的反饋。正反饋主要用于振蕩電路、信號產(chǎn)生電路，其他電路中則很少用正反饋。第五章-集成運算放大器講解課件29（2）負反饋：引入的反饋信號Xf削弱了外加輸入信號的作用，使放大電路的凈輸入信號減小，導致放大電路的放大倍數(shù)減小的反饋。一般放大電路中經(jīng)常引入負反饋，以改善放大電路的性能指標。（2）負反饋：引入的反饋信號Xf削弱了外加輸30判定方法常用電壓瞬時極性法判定電路中引入反饋的極性，具體方法如下。（1）先假定放大電路的輸入信號電壓處于某一瞬時極性。如用“＋”號表示該點電壓的變化是增大；用“-”號表示電壓的變化是減小。判定方法31（2）按照信號單向傳輸?shù)姆较颍瑫r根據(jù)各級放大電路輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系，確定電路中相關(guān)各點電壓的瞬時極性。（3）根據(jù)反送到輸入端的反饋電壓信號的瞬時極性，確定是增強還是削弱了原來輸入信號的作用。如果是增強，則引入的為正反饋；反之，則為負反饋。（2）按照信號單向傳輸?shù)姆较颍瑫r根據(jù)各級放大32反饋極性的判定反饋極性的判定33交流反饋和直流反饋根據(jù)反饋信號的性質(zhì)進行分類，反饋可以分為交流反饋和直流反饋。（1）直流反饋：反饋信號中只包含直流成分。（2）交流反饋：反饋信號中只包含交流成分。交流反饋和直流反饋34判定方法交流反饋和直流反饋的判定，可以通過畫反饋放大電路的交、直流通路來完成。在直流通路中，如果反饋回路存在，即為直流反饋；在交流通路中，如果反饋回路存在，即為交流反饋；如果在直、交流通路中，反饋回路都存在，即為交、直流反饋。判定方法35電壓反饋和電流反饋（1）電壓反饋：反饋信號從輸出電壓uo采樣。（2）電流反饋：反饋信號從輸出電流io采樣。電壓反饋和電流反饋36判定方法（1）根據(jù)定義判定，方法是：令uo=0，檢查反饋信號是否存在。若不存在，則為電壓反饋；否則為電流反饋。（2）一般電壓反饋的采樣點與輸出電壓在相同端點；電流反饋的采樣點與輸出電壓在不同端點。

判定方法37串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋（1）串聯(lián)反饋：反饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入回路中以電壓的形式相加減，即在輸入回路中彼此串聯(lián)。（2）并聯(lián)反饋：反饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入回路中以電流的形式相加減，即在輸入回路中彼此并聯(lián)。串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋38判定方法如果輸入信號Xi與反饋信號Xf在輸入回路的不同端點，則為串聯(lián)反饋；若輸入信號Xi與反饋信號Xf在輸入回路的相同端點，則為并聯(lián)反饋。判定方法39負反饋放大器的四種類型負反饋類型有四種組態(tài):電壓串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋負反饋放大器的四種類型負反饋類型有四種組態(tài):40運算放大器電路中的負反饋并聯(lián)電壓負反饋i1if

iduoRFuiR2R1++––++–RL－設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)

——負反饋反饋電流取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較——并聯(lián)反饋

特點：輸入電阻低、輸出電阻低運算放大器電路中的負反饋并聯(lián)電壓負反饋i1ifiduoRF41串聯(lián)電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RL設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電壓——電壓反饋反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

——串聯(lián)反饋

特點：輸入電阻高、輸出電阻低串聯(lián)電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++42串聯(lián)電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–uf–+ud設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

——串聯(lián)反饋uf=Rio特點：輸出電流io與負載電阻RL無關(guān)

——同相輸入恒流源電路或電壓-電流變換電路串聯(lián)電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–uf–43并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較

——并聯(lián)反饋－并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1i44并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋－特點：輸出電流io與負載電阻RL無關(guān)

——反相輸入恒流源電路并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1i45運算放大器電路反饋類型的判別方法：1.反饋電路直接從輸出端引出的，是電壓反饋；從負載電阻RL的靠近“地”端引出的，是電流反饋；2.輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端（同相和反相）上的，是串聯(lián)反饋；加在同一個輸入端（同相或反相）上的，是并聯(lián)反饋；3.對串聯(lián)反饋，輸入信號和反饋信號的極性相同時，是負反饋；極性相反時，是正反饋；4.對并聯(lián)反饋，凈輸入電流等于輸入電流和反饋電流之差時，是負反饋；否則是正反饋。。運算放大器電路反饋類型的判別方法：1.反饋電路直接46例1：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。uf+–uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2解：因反饋電路直接從運算放大器A2的輸出端引出，所以是電壓反饋；因輸入信號和反饋信號分別加在反相輸入端和同相輸入端上，所以是串聯(lián)反饋；因輸入信號和反饋信號的極性相同，所以是負反饋。－－串聯(lián)電壓負反饋先在圖中標出各點的瞬時極性及反饋信號；例1：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入47例2：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。解：因反饋電路是從運算放大器A2的負載電阻RL的靠近“地”端引出的，所以是電流反饋；因輸入信號和反饋信號均加在同相輸入端上，所以是并聯(lián)反饋;因凈輸入電流id等于輸入電流和反饋電流之差，所以是負反饋。－并聯(lián)電流負反饋uo1uiR++–uo++–RLA1A2i1ifid例2：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入48運算放大器的輸入方式及電路分析反相輸入同相輸入差動輸入輸入信號從反相端接入電路輸入信號從同相端接入電路同相端和反相端均有輸入信號接入u-u+uo∞i-i+運算放大器的輸入方式及電路分析反相輸入同相輸入差動輸入輸入信491.反相輸入方式輸入電壓從反相端引入,同相端經(jīng)過R2接地Rf：集成運放的開環(huán)放大倍數(shù)很高,微弱的輸入信號也會使放大器進入飽和。在輸入與輸出之間接入負反饋電阻Rf作閉環(huán)應(yīng)用。R2：由于輸入級采用差動放大電路，為使靜態(tài)時,ui=0,uo=0,反向輸入端和同相輸入端對接地端應(yīng)有相同的電阻，在同相輸入端接入平衡電阻R2R2=R1//Rfuoui∞R1Rfu+u-i-ifi1i+++--R21.反相輸入方式輸入電壓從反相端引入,同相端經(jīng)過R2接地R501.閉環(huán)電壓放大倍數(shù)反向端雖未接地，但電位接近0，稱反向輸入端為“虛地”負號表明輸入輸出電壓反向電路分析ui∞R1R2Rfu+u-i-ifi1i+++--uou–=u+=0(特征2

)，i+=i–=0(特征1)，

所以i1if

1.閉環(huán)電壓放大倍數(shù)反向端雖未接地，但電位接近0，負號表明輸51只要滿足理想運放的條件，運放的電壓放大倍數(shù)只與外接電阻Rf和R1有關(guān)，而與放大器本身參數(shù)無關(guān)。運放具有很高的精度和穩(wěn)定性。這種運放電路稱為反相比例運算電路。當Rf=R1時,Au=–1,又稱反相器。ui∞R1R2Rfu+u-i-ifi1i+++--uo只要滿足理想運放的條件，運放的電壓放大倍數(shù)只與外接電阻Rf52電壓并聯(lián)負反饋輸入電阻低，輸出電阻02.閉環(huán)輸入電阻rif

和rofuoRFuiR2R1++––++–－－反饋電路直接從輸出端引出—電壓反饋輸入信號和反饋信號加在同一輸入端—并聯(lián)反饋反饋信號使凈輸入信號減小—負反饋電壓并聯(lián)負反饋輸入電阻低，2.閉環(huán)輸入電阻rif和rof532.同相輸入方式因:i+=i-=

0

(特征1)

，所以:u+=ui=

u-(特征2)

（1）電路組成（2）電壓放大倍數(shù)反相輸入端不“虛地”

因要求靜態(tài)時u+、u對地電阻相同，所以平衡電阻:R2=R1//RFuouiu+u-ifi1∞R1R2Rf++--輸出電壓與輸入電壓同相，放大倍數(shù)取決于外接電阻Rf,R12.同相輸入方式因:i+=i-=0(特征1)54輸入電阻高輸出電阻0電壓串聯(lián)負反饋輸入信號和反饋信號分別加兩個輸入端—串聯(lián)反饋反饋電路直接從輸出端引出—電壓反饋反饋信號使凈輸入信號減小—負反饋uoRFuiR2R1++––++–2.閉環(huán)輸入電阻rif

和rofrif=ui/ii

=ui/0=

rof0

（電壓負反饋）輸入電阻高電壓串聯(lián)負反饋輸入信號和反饋信號分別反饋電路直接從55若R1開路(R1=)，Rf

=R2=0輸出電壓與輸入電壓大小相同且同相電壓跟隨器uiu+u-ifi1∞R1R2Rf++--uoui∞uo若R1開路(R1=)，Rf=R2=0輸出電壓與輸56由集成運放構(gòu)成的電壓跟隨器比三極管射極輸出器質(zhì)量優(yōu)越，幾乎不向前級電路取電流，而向后級供電流時，幾乎不存在內(nèi)阻。常用作隔離器ui∞uo輸入電阻高輸出電阻0由集成運放構(gòu)成的電壓跟隨器比三極管射極輸出器質(zhì)ui∞uo輸入57

例1：左圖是一電壓跟隨器，電源經(jīng)兩個電阻分壓后加在電壓跟隨器的輸入端，當負載RL變化時，其兩端電壓uo不會隨之變化。uo+–++–15kRL15k+15V7.5k例1：左圖是一電壓跟隨器，電源經(jīng)兩個電阻分壓后加在電壓跟隨58負載電流的大小與負載無關(guān)。例2：負載浮地的電壓-電流的轉(zhuǎn)換電路1.能測量較小的電壓；2.輸入電阻高，對被測電路影響小。流過電流表的電流IGUxR2R1+–++–RLuiR2R1+–++–iLi1負載電流的大小例2：負載浮地的電壓-電流的轉(zhuǎn)換電路1.能593.差動輸入方式同相端和反相端同時有輸入信號運用疊加原理：當ui1單獨作用（ui2=0）反相輸入方式：當ui2單獨作用（ui1=0）同相輸入方式：(2)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)（1）電路組成uoui2u+u-if∞R1R2RfR3ui13.差動輸入方式同相端和反相端運用疊加原理：當ui1單獨作60在該電路中，根據(jù)對稱性要求：Rf

//R1=R3//R2常用做測量放大電路如果取R1

=R2

，R3

=RF

如R1

=R2

=R3

=RF

輸出與兩個輸入信號的差值成正比。uoui2u+u-if∞R1R2RfR3ui1在該電路中，根據(jù)對稱性要求：常用做測量如果取R1=61分析方法2：因為uoui2u+u-if∞R1R2RfR3ui1分析方法2：因為uoui2u+u-if∞R1R2RfR3ui62已知ud為差模信號，uc為共模信號，R1=R2=R3，問當Rf為何值，輸出電壓uo不含共模信號？解：運用疊加原理設(shè)ud單獨作用（uc=0),為反相輸入方式：uod=–(Rf/R1)ud設(shè)uc單獨作用（ud=0),

則：uo=uod+uoc欲使其不含共模成分，則：(1+Rf/R1)[R3/(R2+R3)]=(Rf/R1)又：R1=R2=R3Rf=R1uoucu+u-if∞R1R2RfR3ud+-++--舉例已知ud為差模信號，uc為共模信號，R1=R2=R3，問當R63運算放大器的應(yīng)用集成運放在外部反饋網(wǎng)絡(luò)的配合下，輸出與輸入之間可靈活實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系：加法電路減法電路積分電路微分電路電壓比較器運算放大器的應(yīng)用集成運放在外部反饋網(wǎng)絡(luò)的配合下，輸出與加法電64加法運算電路1.反相加法運算電路因虛短,u–=u+=0

平衡電阻：

R2=Ri1

//Ri2

//RFii2ii1ifui2uoRFui1Ri2Ri1++–R2+–因虛斷，i–=0

所以

ii1+ii2=if

加法運算電路1.反相加法運算電路因虛短,u–=65反相輸入方式，有“虛地”存在u+=u–=0,i1=ui1/R1i2=ui2/R2i3=ui3/R3i+=i–=0if=i1+i2+i3=(0-uo)/Rf當

R1=R2=R3=Ruoui2ui1∞RfifR1R2R3R4ui3i1i2i3加法運算電路1.反相加法運算電路加法電路的輸出電壓與輸入電壓之和成正比關(guān)系反相輸入方式，有“虛地”存在u+=u–=0,i1=ui1/662.同相加法運算電路方法1:根據(jù)疊加原理

ui1單獨作用(ui2＝0)時，同理，ui2單獨作用時ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R1+–2.同相加法運算電路方法1:根據(jù)疊加原理同理，ui267方法2：u+思考u+=?ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R1+–iR1iR2iR1=iR2方法2：u+思考u+=?ui2uoRFui1Ri2Ri1++681.輸入電阻低；2.共模電壓低；3.當改變某一路輸入電阻時，對其它路無影響；同相加法運算電路的特點：1.輸入電阻高；2.共模電壓高；3.當改變某一路輸入電阻時，對其它路有影響；反相加法運算電路的特點：ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R1+–ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R2+–1.輸入電阻低；同相加法運算電路的特點：反相加法運算電路69同相輸入加法電路應(yīng)用較少，同相輸入方式時

u+=u_0，可能產(chǎn)生較大的共模輸入電壓，使放大器

工作于非線性區(qū)域，甚至造成損壞。在設(shè)計加法電路時，uo數(shù)值必須低于電源電壓，否則運放易趨于飽和而產(chǎn)生誤差。注意:同相輸入加法電路應(yīng)用較少，同相輸入方式時

u+=u_70利用雙端輸入，可構(gòu)成減法電路減法電路uoui2u+u-if∞R1R2RfR3ui1如果取R1

=R2

，R3

=RF

如R1

=R2

=R3

=RF

在雙端輸入的減法電路中，應(yīng)限制共模電壓的數(shù)值，避免超過集成運放的最大共模電壓。利用雙端輸入，可構(gòu)成減法電路減法電路uoui2u+u-if∞71用電容C代替反饋電阻Rf輸出電壓uo正比于輸入電壓的對時間的積分。R1C為積分時間常數(shù)，R1C越小，積分作用越強積分電路uoui∞R1R2ifi1i+++--Cuc+-由i+=i-=0，u+=u-=0得：

i1=ifif=?信號從反相端輸入，存在“虛地”用電容C代替反饋電阻Rf輸出電壓uo正比于輸入電壓的對時間的72例t<0,ui=0t>0,ui=–U負階躍電壓tui0t0uoui∞R1R2ifi1i+++--Cuc+-線性積分時間積分飽和uO=UOM例t<0,ui=0t>0,ui=–U負階躍電壓tu73將比例運算和積分運算結(jié)合在一起，就組成比例-積分運算電路。uoCFuiR2R1++––++–RFifi1電路的輸出電壓上式表明：輸出電壓是對輸入電壓的比例-積分這種運算器又稱PI調(diào)節(jié)器,常用于控制系統(tǒng)中,以保證自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。改變RF和CF，可調(diào)整比例系數(shù)和積分時間常數(shù),以滿足控制系統(tǒng)的要求。將比例運算和積分運算結(jié)合在一起，就組成uoCFuiR2R1+74輸出電壓uo與輸入電壓是微分關(guān)系。RfC為微分時間常數(shù)，RfC越大，微分作用越強微分電路uoui∞RRfifi1i++-+-Cuc+-信號從反相端輸入，存在“虛地”由i+=i-=0，u+=u-=0得：

i1=if輸出電壓uo與輸入電壓是微分關(guān)系。微分電路uoui∞RRfi75例t=0時：瞬間充電電流i1=Cdui/dt和uo=–RfC(dui/dt)趨于，

但由于信號源內(nèi)阻的存在，只能是有效值。t>0時：ui為恒定值uo0，RfC越大，衰減越慢尖脈沖uo0tt<0,ui=0t>0,ui=–U負階躍電壓tui0ui∞RRfifi1i++-+-Cuc+-例t=0時：瞬間充電電流i1=Cdui/dt和uo=76比例-微分運算電路上式表明：輸出電壓是對輸入電壓的比例-微分控制系統(tǒng)中，PD調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程中起加速作用，即使系統(tǒng)有較快的響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定性?！狿D調(diào)節(jié)器uoC1uiR2RF++––++–R1ifiRiC比例-微分運算電路上式表明：輸出電壓是對輸入電壓的比例-微分77電壓比較器電壓比較器的功能：電壓比較器用來比較輸入信號與參考電壓的大小。當兩者幅度相等時輸出電壓產(chǎn)生躍變，由高電平變成低電平，或者由低電平變成高電平。由此來判斷輸入信號的大小和極性。用途：數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字儀表、自動控制和自動檢測等技術(shù)領(lǐng)域，以及波形產(chǎn)生及變換等場合。

運放工作在開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋。電壓比較器電壓比較器的功能：用途：運放工作在78理想運放工作在飽和區(qū)的特點：1.輸出只有兩種可能+Um1或–Uo(sat)

當u+>u－

時，uo=+Uo

(sat)

u+<u－

時，uo=–

Uo(sat)

不存在“虛短”現(xiàn)象

2.i+=i－0仍存在“虛斷”現(xiàn)象電壓傳輸特性uo

u+–u–

–Uo(sat)+Uo(sat)飽和區(qū)O理想運放工作在飽和區(qū)的特點：1.輸出只有兩種可能+U79運放工作于開環(huán)狀態(tài),放大倍數(shù)高，放大器處于飽和狀態(tài)UR為參考電壓：電壓比較器可用來判斷輸入信號的相對大小，用于控制電路或波形變換∞RRuo電壓比較器0uiui<UR:

放大器處于正飽和狀態(tài)uo=+Um1ui>UR:放大器處于負飽和狀態(tài)

uo=–Um2不存在u+=u－

現(xiàn)象

運放工作于開環(huán)狀態(tài),放大倍數(shù)高，放大器處于飽和狀態(tài)UR為參80例10-5：若輸入電壓ui=UmSint,且UR<Um,畫uo波形。0uo0ui∞RR例10-5：若輸入電壓ui=UmSint,且UR<Um,81反饋電阻Rf

連接在同相輸入端，形成正反饋電路，加速了比較器的翻轉(zhuǎn)過程，輸出電壓的躍變不是發(fā)生在同一門限電壓上。當放大器處于正飽和狀態(tài):

uo=+Um1∞RRfR2uf+-URH稱為上閾值門限電壓受輸出電壓的控制當放大器處于負飽和狀態(tài):

uo=-Um2具有遲滯作用的電壓比較器URL稱為下閾值反饋電阻Rf連接在同相輸入端，形成正反饋電路，加速了比較82上門限電壓URH：ui逐漸增加時的門限電壓下門限電壓URL：ui

逐漸減小時的門限電壓uiuoO

–Um2+Um1電壓傳輸特性uitOuoOt+Um1–Um2兩次跳變之間具有遲滯特性——滯回比較器RFR2uoui++–R1+–+–上門限電壓URH：下門限電壓URL：uiuoO–Um283例10-6：若輸入電壓ui=UmSint,且URH<Uim,|URL|<|Uim|,畫uo波形。0uoui0∞RRRfR2uf+-例10-6：若輸入電壓ui=UmSint,且URH<Ui84ENDEND85引起漂移的原因很多，以溫度影響最嚴重。當采用直接耦合時，第一級漂移被逐級放大，影響整個電路工作。因此抑制漂移，應(yīng)重點著手于第一級電路，其最有效的手段是在輸入級采用差動放大電路。Uccui1ui2UEERET1T2RPRB1RB2RC1RC2uo++-+-引起漂移的原因很多，以溫度影響最嚴重。當采用直接Uccui186典型差動放大電路+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點，限制每個管子的漂移。EE：用于補償RE上的壓降，以獲得合適的工作點。典型差動放大電路+UCCuoui1RCRPT1RBRCui287兩個輸入端ui1、ui2經(jīng)RB1、RB2接至T1T2基極；輸出電壓uo從兩管集電極取出；RP：調(diào)零電阻。由于制造工藝上的問題，T1、T2不能完全對稱，調(diào)節(jié)RP使放大電路在輸入為0時，輸出為0。RE：穩(wěn)定靜態(tài)工作點。UEE：補償RE上的電壓降，擴大放大器動態(tài)工作范圍。電路特點電路結(jié)構(gòu)左右對稱RC1=RC2，RB1=RB2，T1T2型號特性相同Uccui1ui2UEERET1T2RPRB1RB2RC1RC2uo++-+-兩個輸入端ui1、ui2經(jīng)RB1、RB2接至T1T2基極；輸88工作原理由于兩管對稱Uc1=Uc2Uo=Uc1-Uc2=0當溫度變化引起IC1、IC2時，由于電路對稱輸出電壓變化量U=UC1–UC2=0IC1=IC2，UC1=UC2零點漂移被抑制了靜態(tài)分析（ui1=ui2=0）ui1Uccui2UEERET1T2RPRB1RB2RC1RC2uo++-+-工作原理由于兩管對稱當溫度變化引起IC1、IC2時，由89動態(tài)分析對差動放大信號，輸入信號有三種：1）共模信號:兩個輸入信號電壓大小相同，極性相同即：ui1=ui2一般噪聲、干擾、溫度等無用信號為共模信號2）差模信號:兩個輸入信號電壓大小相同，極性相反即：ui1=–ui2一般待放大的有用信號接為差模信號3）任意信號：兩個輸入信號電壓、極性任意，一般可將其分解為差模分量和共模分量共模分量：等于兩個輸入分量的平均值差模分量：等于兩個輸入分量差值的一半uo=(ui1+ui2)/2ud=(ui1–ui2)/2動態(tài)分析對差動放大信號，輸入信號有三種：1）共模信號:兩個輸901）共模信號:ui1=ui2當每個管子有相同信號加入，集電極電流相同變化，每管輸出電壓也相同變化，輸出電壓為0。差動放大電路對共模信號，放大倍數(shù)為0，無放大作用Auc=uo/(ui1-ui2)=0差動放大電路對零點漂移的抑制作用，實質(zhì)為差動放大電路對共模信號的抑制。動態(tài)分析1）共模信號:ui1=ui2當每個管子有相同信號加入，集電912）差模信號：ui1=–ui2當每個管子有相反信號加入，集電極電流相反變化，每管輸出電壓也相反變化，輸出電壓為:

差動放大電路對差模信號,放大倍數(shù)與單管放大倍數(shù)相同Aud=uo/(ui1-ui2)=uo/ui在差模信號作用下，差動放大電路的輸出電壓變化量為兩管各自輸出電壓變化量的兩倍uo=uC1-Uc2=2uC1=–2Uc22）差模信號：ui1=–ui2當每個管子有相反信號加入，集923）任意信號:分解為差模分量和共模分量例如：輸入信號ui1=10mV,ui2=–6mVuo=(ui1+ui2)/2=2mV,ud=(ui1–ui2)/2=8mVUi1=2mV+8mVUi2=2mV–8mV對稱電路對2mV不起作用，對8mV有放大作用3）任意信號:分解為差模分量和共模分量例如：輸入信號ui193一般情況下，電路往往難以完全對稱，對共模信號仍有一定放大作用。我們希望差動放大電路有較大差模放大倍Ad,較小共模放大倍數(shù)Ac，將兩者的比值定義為共模抑制比：KCMR=|

Ad/Ac

|

KCMR越大表明電路多差模信號的分辨能力和對共模信號的抑制作用越強，理想狀態(tài)下KCMR=共模抑制比一般情況下，電路往往難以完全對稱，對共模信號仍有KCMR=|94集成運算放大器的技術(shù)指標最大輸出電壓開環(huán)電壓放大倍數(shù)最大差摸輸入電壓4.最大共模輸入電壓集成運算放大器的技術(shù)指標最大輸出電壓952.閉環(huán)輸入電阻rif

和rofrif=ui

/iii–=0rif=ui

/i1=R1在反相輸入運放電路中，反饋電流取至電壓uo，形成電壓反饋，反饋信號在輸入端：i1=i–+if

，為并聯(lián)反饋，反饋電流削弱了輸入電流i-，是負反饋，電壓并聯(lián)負反饋輸出電阻很小，對理想運放：uiuo∞R1R2Rfu+u-i-ifi1i++-+-rof=02.閉環(huán)輸入電阻rif和rofrif=ui/i96第九章集成運算放大器第九章集成運算放大器97基本要求1.了解差動放大電路的基本工作原理和對零點漂移的抑制作用。2.掌握集成運放的理想化條件和重點掌握理想集成運放的兩大特征。3.重點掌握集成運放的三種輸入方式及運放的應(yīng)用。基本要求1.了解差動放大電路的基本工98由晶體管、電阻、電容等單個元件組成的電路把分立元件集成在一片硅片上組成不可分割整體分立元件電路集成電路集成運放屬于小規(guī)模模擬集成電路模擬集成電路數(shù)字集成電路小規(guī)模：SSI中規(guī)模：MSI大規(guī)模：LSI超大規(guī)模：VLSI概述由晶體管、電阻、電容等單個元件組成的電路把分立元件集成在一片99集成運放的輸入級通常由差動放大電路組成輸入級中間級輸出級輸出端輸入端集成運放的組成如下：？集成運放的輸入級通常由差動放大電路組成輸入級中間級輸出級輸出100零點漂移零點漂移：當輸入信號為0時，放大電路的靜態(tài)值發(fā)生變化。零點：放大電路的直流電壓源UCC保持不變，環(huán)境溫度保持不變（20oC），輸入信號ui=0時放大電路的靜態(tài)值。引起漂移的原因很多，以溫度影響最嚴重。1.當放大電路輸入信號后，這種漂移伴隨信號共存于放大電路，這兩者都緩慢變化，一真一假，互相糾纏，難以分辨。2在多級放大電路中，當采用直接耦合時，第一級漂移被逐級放大，影響整個電路工作。零點漂移零點漂移：當輸入信號為0時，放大電路的靜態(tài)值發(fā)101零點漂移的抑制抑制漂移，應(yīng)重點著手于第一級電路，其最有效的手段是在輸入級采用差動放大電路。由于電容和變壓器不能集成，所以集成運算放大器中的多級放大電路采用直接耦合方式，無法通過耦合方式抑制零點漂移。零點漂移的抑制抑制漂移，應(yīng)重點著手于第一級電路，其最有效的手1021.電路結(jié)構(gòu)1電路結(jié)構(gòu)對稱（在理想的情況下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。）2電路具有兩個輸入、兩個輸出端。典型差動放大電路

+UCCuoui1RC1RB4T1RB2RC2ui2RB3RB1+++–––T2差動放大電路特征：1.電路結(jié)構(gòu)1電路結(jié)構(gòu)對稱（在理想的情況下，兩管的特性及1031.零點漂移的抑制

（靜態(tài)分析）uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時，ui1

=

ui2

=0當溫度升高時:ICVC差動放大電路對兩管所產(chǎn)生的零點漂移都有抑制作用+UCCuoui1RCRB4T1RB2RCui2RB3RB1+++–––T22.工作原理uo?（VC1=VC2

）1.零點漂移的抑制

（靜態(tài)分析）uo=VC1－VC21042.有信號輸入時的工作情況(動態(tài)分析)兩管集電極電位呈等量同向變化(1)共模信號

ui1=ui2大小相等、極性相同+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+–ui1ui2++––T2共模信號需要抑制uo=(uC1+uC1

)－(uC2+

uC１)=0

Ac=0電路共模信號沒有放大能力2.有信號輸入時的工作情況(動態(tài)分析)兩管集電極電位呈等105+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.有信號輸入時的工作情況兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化(2)

差模信號

ui1=–ui2大小相等、極性相反uo=(uC1－uC1

)－(uC2+

uC１)=－2uC1對差模信號有放大能力+–+–+–+–+–+–差模信號是有用信號（Ad=－2uC1/－2ui

=Au

）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1106(3)任意輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。一般可將其分解為差模分量和共模分量：例:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV共模信號差模信號放大器只放大兩個輸入信號的差值信號,抑制共模信號。這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。共模分量：等于兩個輸入分量的平均值差模分量：等于兩個輸入分量差值(3)任意輸入ui1、ui2大小和極性是任意的。一般107（CommonModeRejectionRatio)差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說明分辨差模信號的能力越強，而抑制共模信號的能力越強。3.共模抑制比共模抑制比一般情況下，電路往往難以完全對稱，對共模信號仍有一定放大作用。我們希望差動放大電路有較大差模放大倍Ad,較小共模放大倍數(shù)Ac，將兩者的比值定義為共模抑制比，全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力。（CommonModeRejectionRat108RP：調(diào)零電阻。由于制造工藝上的問題，T1、T2不能完全對稱，調(diào)節(jié)RP使放大電路在輸入為0時，輸出為0。典型差動放大電路

RE

：穩(wěn)定靜態(tài)工作點。UEE：補償RE上的電壓降，擴大放大器動態(tài)工作范圍。Uccui1ui2UEERET1T2RPRB1RB2RC1RC2uo++-+--RP：調(diào)零電阻。由于制造工藝上的問題，T1、T2不能完全109差動放大電路輸入輸出方式雙輸入—雙輸出方式ui1ui2uo1uo2單輸入—雙輸出方式ui1uo1uo2ui1單輸入—單輸出方式uo1雙輸入—單輸出方式ui1ui2uo1差動放大電路輸入輸出方式雙輸入—雙輸出方式ui1ui2uo1110集成運算放大器概述輸入級中間級輸出級輸出端輸入端集成運放有兩個輸入端和一個輸出端。組成集成運算放大器概述輸入級中間級輸出級輸出端輸入端集成運放有兩111+UCC–UEEuou–u+電路的簡單說明輸入級中間級輸出級同相輸入端輸出端反相輸入端輸入級：輸入電阻高，能減小零點漂移和抑制干擾信號，采用帶恒流源的差放

。

中間級：要求電壓放大倍數(shù)高。常采用共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。輸出級：與負載相接，要求輸出電阻低，帶負載能力強，一般由射極輸出器構(gòu)成。+UCC–UEEuou–u+電路的簡單說明輸入級中間級輸出級112運算放大器的符號表示反向輸入端同相輸入端運放輸出端(電源可不必畫，AO指開環(huán)電壓放大倍數(shù))A0u-u+uo反相輸入端ui同相輸入端uiuouo運算放大器的符號表示反向輸入端同相輸入端運輸出端(電源可不必113集成運算放大器的主要技術(shù)指標1.最大輸出電壓UOPP能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。2.開環(huán)差模電壓增益Auo運放沒有接反饋電路時的差模電壓放大倍數(shù)。

Auo愈高，所構(gòu)成的運算電路越穩(wěn)定，運算精度也越高。6.共模輸入電壓范圍UICM運放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。愈小愈好3.輸入失調(diào)電壓UIO4.輸入失調(diào)電流IIO5.輸入偏置電流IIB集成運算放大器的主要技術(shù)指標1.最大輸出電壓UOPP2114電壓傳輸特性uo=f(ui)線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時，uo=–Uo(sat)

+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)理想特性實際特性飽和區(qū)O電壓傳輸特性uo=f(ui)線性區(qū)：非線性區(qū)：+115理想運算放大器理想化條件:開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo輸入電阻ri

輸出電阻ro0共模抑制比KCMR=u-u+uo∞理想運放圖形符號理想運算放大器理想化條件:u-u+uo∞理想運放圖形符號116理想運放的兩大特征根據(jù)Auo=uo/(u+–u–)

,所以(u+–u–)

0，兩個輸入端之間近似無電位差，即u+=u–理想運放輸入電阻無窮大，所以輸入端的電流為0,即：i+=i-=0特征1：兩個輸入端之間的電壓近似等于0特征2：兩個輸入端的電流近似等于0u-u+uo∞i-i+虛短虛斷理想運放的兩大特征根據(jù)Auo=uo/(u+–u–),117一.從一個例子說起——穩(wěn)定工作點電路輸入量：Vi、VBE、iB反饋——將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），以一定的方式送回到輸入回路的過程。1、反饋的基本概念輸出量：VO、VCE、iC正向傳輸——信號從輸入端到輸出端的傳輸TUBEICICUEIB運算放大器電路中的負反饋一.從一個例子說起——穩(wěn)定工作點電路輸入量：Vi、VBE、1182.反饋電路的一般方框圖任意一個反饋放大電路都可以表示為一個基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)系統(tǒng)，其構(gòu)成如圖所示。2.反饋電路的一般方框圖119反饋放大電路的一般方框圖反饋放大電路的一般方框圖120圖中Xi、Xid、Xf、Xo分別表示放大電路的輸入信號、凈輸入信號、反饋信號和輸出信號，它們可以是電壓量，也可以是電流量。沒有引入反饋時的基本放大電路叫做開環(huán)電路，其中的A表示基本放大電路的放大倍數(shù)，也稱為開環(huán)放大倍數(shù)。圖中Xi、Xid、Xf、Xo分別表示放大電路1213.反饋元件在反饋電路中，既與基本放大電路輸入回路相連，又與輸出回路相連的元件，以及與反饋支路相連且對反饋信號的大小產(chǎn)生影響的元件，均稱為反饋元件。3.反饋元件1224、反饋放大電路的一般表達式1.閉環(huán)放大倍數(shù)Af2.反饋深度（1＋AF）4、反饋放大電路的一般表達式1235反饋的類型及其判定方法正反饋和負反饋按照反饋信號極性的不同進行分類，反饋可以分為正反饋和負反饋。5反饋的類型及其判定方法正反饋和負反饋124（1）正反饋：引入的反饋信號Xf增強了外加輸入信號的作用，使放大電路的凈輸入信號增加，導致放大電路的放大倍數(shù)提高的反饋。正反饋主要用于振蕩電路、信號產(chǎn)生電路，其他電路中則很少用正反饋。第五章-集成運算放大器講解課件125（2）負反饋：引入的反饋信號Xf削弱了外加輸入信號的作用，使放大電路的凈輸入信號減小，導致放大電路的放大倍數(shù)減小的反饋。一般放大電路中經(jīng)常引入負反饋，以改善放大電路的性能指標。（2）負反饋：引入的反饋信號Xf削弱了外加輸126判定方法常用電壓瞬時極性法判定電路中引入反饋的極性，具體方法如下。（1）先假定放大電路的輸入信號電壓處于某一瞬時極性。如用“＋”號表示該點電壓的變化是增大；用“-”號表示電壓的變化是減小。判定方法127（2）按照信號單向傳輸?shù)姆较颍瑫r根據(jù)各級放大電路輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系，確定電路中相關(guān)各點電壓的瞬時極性。（3）根據(jù)反送到輸入端的反饋電壓信號的瞬時極性，確定是增強還是削弱了原來輸入信號的作用。如果是增強，則引入的為正反饋；反之，則為負反饋。（2）按照信號單向傳輸?shù)姆较?，同時根據(jù)各級放大128反饋極性的判定反饋極性的判定129交流反饋和直流反饋根據(jù)反饋信號的性質(zhì)進行分類，反饋可以分為交流反饋和直流反饋。（1）直流反饋：反饋信號中只包含直流成分。（2）交流反饋：反饋信號中只包含交流成分。交流反饋和直流反饋130判定方法交流反饋和直流反饋的判定，可以通過畫反饋放大電路的交、直流通路來完成。在直流通路中，如果反饋回路存在，即為直流反饋；在交流通路中，如果反饋回路存在，即為交流反饋；如果在直、交流通路中，反饋回路都存在，即為交、直流反饋。判定方法131電壓反饋和電流反饋（1）電壓反饋：反饋信號從輸出電壓uo采樣。（2）電流反饋：反饋信號從輸出電流io采樣。電壓反饋和電流反饋132判定方法（1）根據(jù)定義判定，方法是：令uo=0，檢查反饋信號是否存在。若不存在，則為電壓反饋；否則為電流反饋。（2）一般電壓反饋的采樣點與輸出電壓在相同端點；電流反饋的采樣點與輸出電壓在不同端點。

判定方法133串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋（1）串聯(lián)反饋：反饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入回路中以電壓的形式相加減，即在輸入回路中彼此串聯(lián)。（2）并聯(lián)反饋：反饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入回路中以電流的形式相加減，即在輸入回路中彼此并聯(lián)。串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋134判定方法如果輸入信號Xi與反饋信號Xf在輸入回路的不同端點，則為串聯(lián)反饋；若輸入信號Xi與反饋信號Xf在輸入回路的相同端點，則為并聯(lián)反饋。判定方法135負反饋放大器的四種類型負反饋類型有四種組態(tài):電壓串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋負反饋放大器的四種類型負反饋類型有四種組態(tài):136運算放大器電路中的負反饋并聯(lián)電壓負反饋i1if

iduoRFuiR2R1++––++–RL－設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)

——負反饋反饋電流取自輸出電壓——電壓反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較——并聯(lián)反饋

特點：輸入電阻低、輸出電阻低運算放大器電路中的負反饋并聯(lián)電壓負反饋i1ifiduoRF137串聯(lián)電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RL設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電壓——電壓反饋反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

——串聯(lián)反饋

特點：輸入電阻高、輸出電阻低串聯(lián)電壓負反饋+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++138串聯(lián)電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–uf–+ud設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

——負反饋反饋電壓取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

——串聯(lián)反饋uf=Rio特點：輸出電流io與負載電阻RL無關(guān)

——同相輸入恒流源電路或電壓-電流變換電路串聯(lián)電流負反饋uouiR2RL+–++–ioR+–uf–139并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較

——并聯(lián)反饋－并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1i140并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)——負反饋反饋電流取自輸出電流——電流反饋－特點：輸出電流io與負載電阻RL無關(guān)

——反相輸入恒流源電路并聯(lián)電流負反饋RFR1uiR2RL+–++–ioRi1i141運算放大器電路反饋類型的判別方法：1.反饋電路直接從輸出端引出的，是電壓反饋；從負載電阻RL的靠近“地”端引出的，是電流反饋；2.輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端（同相和反相）上的，是串聯(lián)反饋；加在同一個輸入端（同相或反相）上的，是并聯(lián)反饋；3.對串聯(lián)反饋，輸入信號和反饋信號的極性相同時，是負反饋；極性相反時，是正反饋；4.對并聯(lián)反饋，凈輸入電流等于輸入電流和反饋電流之差時，是負反饋；否則是正反饋。。運算放大器電路反饋類型的判別方法：1.反饋電路直接142例1：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。uf+–uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2解：因反饋電路直接從運算放大器A2的輸出端引出，所以是電壓反饋；因輸入信號和反饋信號分別加在反相輸入端和同相輸入端上，所以是串聯(lián)反饋；因輸入信號和反饋信號的極性相同，所以是負反饋。－－串聯(lián)電壓負反饋先在圖中標出各點的瞬時極性及反饋信號；例1：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入143例2：試判別下圖放大電路中從運算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。解：因反饋電路是從運算放大器A2的負載電阻RL的靠近“地”端引出的，所以是電流反饋；因輸入信號和反饋信號均加在同相輸入端上，所以是并聯(lián)反饋;因凈輸入電流id等于輸入電流和反饋電流之差，所以