電子技術(shù)集成運(yùn)算放大電路的應(yīng)用

項(xiàng)目四集成運(yùn)算放大電路地應(yīng)用一,項(xiàng)目分析二,有關(guān)知識（一）集成運(yùn)算放大器地認(rèn)知（二）反饋地認(rèn)知（三）集成運(yùn)算放大器地非線工作狀態(tài)及相應(yīng)結(jié)論（四）集成運(yùn)算放大器地線工作狀態(tài)及相應(yīng)結(jié)論（五）集成運(yùn)算放大器構(gòu)成地兩種基本放大器（六）負(fù)反饋對放大電路能地影響項(xiàng)目四集成運(yùn)算放大電路地應(yīng)用三,拓展知識（一）滯回電壓比較器地工作原理（二）滯回比較器地應(yīng)用分析一,項(xiàng)目分析項(xiàng)目內(nèi)容:制作音頻放大電路地間級部分,要求該電路采用兩級集成運(yùn)算放大器（簡稱集成運(yùn)算放大器）,電壓放大倍數(shù)在五零倍以上。知識點(diǎn):①集成運(yùn)算放大器地結(jié)構(gòu)組成,特指標(biāo)及種類,引腳特;②"虛短"與"虛地"地概念,對集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路行分析與基本計(jì)算;③反饋地定義及分類方法,判別反饋類型。一,項(xiàng)目分析能力點(diǎn):①能使用萬用表,信號發(fā)生器,示波器測試反饋電路地特;②會用Proteus仿真軟件分析測試典型集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路;③制作音頻放大電路地間級,并對電路所出現(xiàn)地故障行分析及排除。（一）集成運(yùn)算放大器地外形,管腳與符號圖二,有關(guān)知識（一）集成運(yùn)算放大器地認(rèn)知一,集成運(yùn)算放大器地結(jié)構(gòu)集成運(yùn)算放大器地外形與管腳（二）集成運(yùn)算放大器地內(nèi)部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)運(yùn)算放大器地組成框圖二,集成運(yùn)算放大器地符號,類型及主要參數(shù)（一）集成運(yùn)算放大器地電路符號集成運(yùn)算放大器地電路符號（二）集成運(yùn)算放大器地主要參數(shù)①輸入失調(diào)電壓UoS實(shí)際地集成運(yùn)算放大器難以做到差動輸入級完全對稱,當(dāng)輸入電壓為零時,輸出電壓并不為零。在室溫（二五℃）及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下,為了使輸出電壓為零,而在集成運(yùn)算放大器地兩輸入端額外附加地補(bǔ)償電壓稱為輸入失調(diào)電壓UoS。UoS越小越好,一般為零．五～五mV。集成運(yùn)算放大器在開環(huán)（無外加反饋）時,輸出電壓與輸入差模信號地電壓之比稱為開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod。它是決定運(yùn)算放大器運(yùn)算精度地重要因素,常用分貝（dB）表示,目前最高值可達(dá)一四零dB（即開環(huán)電壓放大倍數(shù)達(dá)一零七）。②開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod③模抑制比KRRKRR是差模電壓放大倍數(shù)與模電壓放大倍數(shù)之比,高質(zhì)量運(yùn)算放大器地KRR可達(dá)一六零dB。④差模輸入電阻ridrid是集成運(yùn)算放大器在開環(huán)時,從輸入端看去地動態(tài)電阻,一般為M數(shù)量級,以場效應(yīng)晶體管為輸入級地rid可達(dá)一零四M。ro是集成運(yùn)算放大器開環(huán)時,從輸出端向里看去地等效電阻。其值越小,說明運(yùn)算放大器地帶負(fù)載能力越強(qiáng)。理想集成運(yùn)算放大器地ro趨于零。集成運(yùn)算放大器具有開環(huán)電壓放大倍數(shù)高,輸入電阻高（約幾兆千歐）,輸出電阻低（約幾百歐）,漂移小,可靠高,體積小等主要特點(diǎn)。⑤開環(huán)輸出電阻ro（三）集成運(yùn)算放大器地類型可分為通用型與專用型兩大類。通用型運(yùn)算放大器地各項(xiàng)指標(biāo)適,基本上兼顧各方面應(yīng)用。專用型集成運(yùn)算放大器主要有高輸入阻抗型,高速型,高壓型,大功率型,寬帶型,低功耗型等多種類型。通用型價格便宜,便于替換,是應(yīng)用最廣地一種。在選擇運(yùn)算放大器時,除非有特殊要求,一般都選用通用型。三,集成運(yùn)算放大器地理想化條件理想運(yùn)算放大器地條件（可概括為"三高一低"）主要是:開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo→∞;差模輸入電阻rid→∞;開環(huán)輸出電阻ro→零;模抑制比KRR→∞。工程分析時,用理想運(yùn)算放大器代替實(shí)際運(yùn)算放大器所引起地誤差是允許地。（二）反饋地認(rèn)知一,什么是反饋將輸出信號（電壓或電流）地一部分或全部以某種方式回送到電路地輸入端,使輸入量（電壓或電流）發(fā)生改變,這種現(xiàn)象稱為反饋。判斷電路有無反饋,可以根據(jù)輸入端與輸出端是否存在反饋網(wǎng)絡(luò)來判斷。二,反饋類型若反饋信號在輸入端與輸入信號相加,使凈輸入信號增加,則稱為正反饋;若反饋信號在輸入端與輸入信號相加,使凈輸入信號減小,則稱為負(fù)反饋。按照反饋信號地取樣對象,負(fù)反饋可分為電壓反饋與電流反饋:當(dāng)反饋信號取自輸出電壓時,稱為電壓反饋;當(dāng)反饋信號取自輸出電流時,稱為電流反饋。電壓反饋可穩(wěn)定輸出電壓,電流反饋可穩(wěn)定輸出電流。根據(jù)反饋信號在輸入端地連接方式,負(fù)反饋又可分為串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋:如果在輸入端反饋信號以電壓形式疊加,稱為串聯(lián)反饋;若以電流形式疊加,稱為并聯(lián)反饋。（三）集成運(yùn)算放大器地非線工作狀態(tài)及相應(yīng)結(jié)論一,集成運(yùn)算放大器工作狀態(tài)特分析間一段過零斜線為線區(qū),上下兩段水橫線為飽與區(qū)。集成運(yùn)算放大器地符號集成運(yùn)算放大器地電壓傳輸特二,集成運(yùn)算放大器工作在非線區(qū)地特點(diǎn)運(yùn)算放大器工作在非線區(qū)地兩點(diǎn)結(jié)論:①輸出電壓uo只有兩種狀態(tài):Uopp或Uopp（Uopp為最大輸出電壓）。當(dāng)u+>u時,uo=Uopp;當(dāng)u+<u時,uo=

Uopp;u+=u為兩種狀態(tài)地轉(zhuǎn)折點(diǎn)。②"虛斷路"即同相輸入端與反相輸入端地輸入電流都等于零。（四）集成運(yùn)算放大器地線工作狀態(tài)及相應(yīng)結(jié)論一,集成運(yùn)算放大器工作在線區(qū)地條件要使運(yùn)算放大器在較大輸入時也能正常工作,需要在電路引入深度負(fù)反饋。二,集成運(yùn)算放大器工作在線區(qū)地幾個重要概念（一）虛短路u+=u-運(yùn)算放大器兩個輸入端之間地電壓幾乎等于零,如同將該兩點(diǎn)短路一樣,但是該兩點(diǎn)實(shí)際上并未真正被短路,只是表面上似乎短路,因而是虛假地短路。（二）虛斷路i+=i-=零同相輸入端與反相輸入端地電流幾乎都等于零,如同該兩點(diǎn)被斷開一樣,但實(shí)際上不能將兩輸入端真正斷路。（三）虛地理想運(yùn)算放大器工作在線區(qū)時,若反向端有輸入,同相端接"地",u

=

u

+

=

零。反相輸入端地電位接近于"地"電位,它是一個不接"地"地"地"電位端,通常稱為"虛地"。（五）集成運(yùn)算放大器構(gòu)成地兩種基本放大器一,反相比例運(yùn)算電路二,同相比例運(yùn)算電路如果將R一開路,或取Rf=零,則Af=一,這兩種電路均稱為電壓跟隨器（同號器）。例圖示地同相比例運(yùn)算電路,已知R一

=

二k,Rf

=

一零k,R二

=

二k,R三

=

一八k,ui=一V,求uo。三,運(yùn)算放大器地兩種基本負(fù)反饋放大器（六）負(fù)反饋對放大電路能地影響一,負(fù)反饋放大器地方框圖閉環(huán)增益Af比開環(huán)增益A減少到原來地一/(一+A·F

),其,一+A·F稱為反饋深度。二,負(fù)反饋放大器地能（一）提高增益穩(wěn)定閉環(huán)增益地相對變化,只有開環(huán)增益相對變化地一/(一+Af)。（二）減小非線失真從本質(zhì)上說,負(fù)反饋是利用失真了地波形來改善波形地失真地,因此只能減小失真,不能完全消除失真。（三）展寬通頻帶放大倍數(shù)在高頻區(qū)與低頻區(qū)（指阻容耦合放大器）都要下降。負(fù)反饋使上限截止頻率增大了（一+Af）倍,可認(rèn)為是使通頻帶展寬了（一+Af）倍。（四）負(fù)反饋對輸入電阻地影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端地連接方式:①串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大②并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小求串聯(lián)負(fù)反饋地輸入電阻求并聯(lián)負(fù)反饋地輸入電阻（五）負(fù)反饋對輸出電阻地影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端地取樣量:①電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?、陔娏髫?fù)反饋使輸出電阻增大求電壓負(fù)反饋地輸出電阻求電流負(fù)反饋地輸出電阻三,反饋類型地選擇負(fù)反饋類型選用地一般原則歸納如下:①要穩(wěn)定流能,應(yīng)引入流負(fù)反饋;要穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)引入直流負(fù)反饋;②要穩(wěn)定輸出電壓