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1、第五章 集成运算放大器及其应用,2023/1/16,教材配套课件,2,集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。,集成电路的优点：,工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。,5.1 集成运放大器,2023/1/16,教材配套课件,3,双列直插,5.1.1 认识集成运放,2023/1/16,教材配套课件,4,1集成运放的理想特性 在分析集成运放组成的电路时，为了使问题简化，通常把集成运放看成是一个理想器件。,它具备以下理想特性：（1）开环差模电压放大倍数（2）开环差模输入电阻；（3）输出电阻0。,5.1.1 集成运放的工作特点,2023/1/16,教材配套课件,5,理想运放的条件
2、,放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。,运放工作在线性区的特点,2理想集成运放工作在线性区的特点,2023/1/16,教材配套课件,6,理想运放的符号,2023/1/16,教材配套课件,7,5.1.3 集成运放的两种基本电路,1.反相放大器,vo,RF,_,+,+,R1,R2,vi,+,-,RL,+,-,削弱净输入为负反馈,反馈取自输出电压，为电压反馈,反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式做比较,为并联反馈,电压并联负反馈,2023/1/16,教材配套课件,8,i1=i2,虚短路,虚开路,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从反相端输入。,2023/1
3、/16,教材配套课件,9,削弱净输入为负反馈,反馈取自输出电压，为电压反馈,反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式做比较,为串联反馈,电压串联负反馈,vo,RF,_,+,+,R1,R2,vi,+,-,RL,+,-,ud,-,+,vf,-,+,2.同相放大器,2023/1/16,教材配套课件,10,vo,u-=u+=ui,反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高,虚短路,虚开路,结构特点：负反馈引到反相输入端，信号从同相端输入。,2023/1/16,教材配套课件,11,此电路是电压并联负反馈，在电路中作用与分离元件的射极输出器相同，但是电压跟随性能好。,电压跟随器,结构特点：输出电压全部引到反相输入
4、端，信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。,2023/1/16,教材配套课件,12,1、加法运算电路,5.1.4集成运放的两种典型电路,2023/1/16,教材配套课件,13,调节反相求和电路的某一路信号的输入电阻，不影响输入电压和输出电压的比例关系，调节方便。,2023/1/16,教材配套课件,14,解出：,2、减法运算电路,2023/1/16,教材配套课件,15,用叠加原理求解：,2023/1/16,教材配套课件,16,电路中的运放处于非线性状态,运放电路中没有负反馈，运放处于非线性状态。,5.2 电压比较器,2023/1/16,教材配套课件,17,特点：运放处于开环状态
5、。,当ui UR时,uo=+Uom当ui UR时,uo=-Uom,1、ui从同相端输入,2023/1/16,教材配套课件,18,UR,当ui UR时,uo=-Uom,2、ui从反相端输入,2023/1/16,教材配套课件,19,3、过零比较器:(UR=0时),2023/1/16,教材配套课件,20,例：利用电压比较器将正弦波变为方波。,2023/1/16,教材配套课件,21,电路改进：用稳压管稳定输出电压。,2023/1/16,教材配套课件,22,分析,1.因为有正反馈，所以输出饱和。,2.当uo正饱和时(uo=+UOM)：,U+,3.当uo负饱和时(uo=UOM)：,特点：电路中使用正反馈，
6、运放处于非线性状态。,4.迟滞比较器,2023/1/16,教材配套课件,23,分别称UH和UL上下门限电压。称(UH-UL)为回差。,当ui 增加到UH时，输出由Uom跳变到-Uom；,当ui 减小到UL时，输出由-Uom跳变到Uom。,传输特性：,小于回差的干扰不会引起跳转。跳转时，正反馈加速跳转。,2023/1/16,教材配套课件,24,例：迟滞比较器的输入为正弦波时，画出输出的波形。,2023/1/16,教材配套课件,25,1.电路结构,上下限:,5.2.5 矩形波发生器,2023/1/16,教材配套课件,26,2.工作原理：,(1)设 uo=+UZ,此时，uO给C 充电,uc，,则：u+=UT+,一旦 uc UT+,就有 u-u+,uo 立即由UZ变成UZ。,在 uc UT+时，,u-u+,设uC初始值uC(0+)=0,uo保持+UZ不变,2023/1/16,教材配套课件,27,此时，C向uO放电,再反向充电,(2)当uo=-UZ 时，,u+=UT-,uc达到UT-时，uo上跳。,当uo 重新回到UZ 后，电路又进入另一个周期性的变化。,
