東南大學電子信息工程1-1集成運放.ppt

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2020/4/26,1,第一講集成運算放大器的基本應(yīng)用,1.1集成運算放大器（書1.4節(jié)）1.2集成運放運算電路（書2.4.1—2.4.3節(jié)）1.3波形整形電路（書6.3節(jié)）1.4非正弦波振蕩電路（書6.4節(jié)）1.5有源濾波器（書7.1.1—7.1.3節(jié)）,2020/4/26,2,1.1集成運算放大器（書1.4節(jié)）,1.1.1集成運放的基本特性（書1.4.1節(jié)）1.1.2理想運放（書1.4.2節(jié)）,2020/4/26,3,,1.集成電路分類,數(shù)字集成電路模擬集成電路,運算放大器功率放大器模擬乘法器模擬鎖相環(huán)集成穩(wěn)壓器…...,1.1.1集成運放的基本特性（書1.4.1節(jié)）,,,2020/4/26,4,2.集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu),集成運算放大器（簡稱運放）是一個高增益直接耦合多級放大電路，它的方框圖如圖所示。,運算放大器方框圖,2020/4/26,5,(1)輸入級要使用高性能的差分放大電路，它必須對共模信號有很強的抑制力，而且采用雙端輸入雙端輸出的形式。,(4)偏置電流源可提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點。,(3)互補輸出級由PNP和NPN兩種極性的三極管或復(fù)合管組成，以獲得正負兩個極性的輸出電壓或電流。具體電路參閱功率放大器。,(2)中間放大級要提供高的電壓增益，以保證運放的運算精度。中間級的電路形式多為差分電路和帶有源負載的高增益放大器。,2020/4/26,6,,3.運算放大器的符號,(a)(b)模擬集成放大器的符號(a)國家標準符號(b)原符號,運算放大器的符號中有三個引線端，兩個輸入端，一個輸出端。一個稱為同相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相同，用符號‘+’或‘IN+’表示；另一個稱為反相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相異，用符號“-”或“IN-”表示。輸出端一般畫在輸入端的另一側(cè)，在符號邊框內(nèi)標有‘+’號。實際的運算放大器通常必須有正、負電源端，有的品種還有補償端和調(diào)零端。,2020/4/26,7,4.差模信號和共模信號,差模信號,共模信號,大小相等，極性相反,,大小相等，極性相同,,2020/4/26,8,任意信號分解為共模信號和差模信號,,2020/4/26,9,5.運放主要指標,(1)運放對“差模分量”的放大能力用開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)表示，是指輸入差模分量時輸出電壓與輸入差模電壓之比,(2)運放對共模信號的放大能力，用開環(huán)共模電壓放大倍數(shù)表示，指輸入共模分量時輸出電壓與輸入共模信號電壓之比,2020/4/26,10,(3)共模抑制比，其定義為：開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)與開環(huán)共模電壓放大倍數(shù)之比，綜合評價運放的放大能力,2020/4/26,11,,共模抑制比,１.1.２理想運放（書1.4.2節(jié)）,1.理想運放的技術(shù)指標,理想運放就是將集成運放的各項技術(shù)指標理想化，理想運放的主要技術(shù)指標為：,實際上Aod≥80dB,實際上rid比輸入端外電路的電阻大2～3個量級,開環(huán)差模增益,差模輸入電阻,輸出電阻,實際上ro比輸出端外電路的電阻小1～2個量級,在做一般原理性分析時，運算放大器都可以視為理想的,2020/4/26,12,２.理想運放在線性區(qū)工作時的特點,由于理想運放的差模電壓放大倍數(shù)Aod=?，而線性運用時輸出電壓是有限的，所以兩輸入端近似等電位，相當于“短路”——虛短,“虛短”是指在分析運算放大器處于線性狀態(tài)時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。,(1)虛短,2020/4/26,13,(2)虛斷,由于理想運放差模輸入電阻rid=?，因此運放輸入端無輸入電流，故通常可把運放的兩輸入端視為斷路，即“虛斷”?！疤摂唷笔侵冈诜治隼硐脒\放處于線性狀態(tài)時，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。（動畫8-2）,2020/4/26,14,,３.理想運放在非線性區(qū)工作時的特點,其中Uopp的值由運放所加電源電壓及運放內(nèi)部輸出管的飽和壓降來確定，有時也直接使用Uopp=Vcc。,在非線性區(qū)域內(nèi)，“虛短”現(xiàn)象已不存在,2020/4/26,15,附錄：集成運算放大器的型號命名數(shù)字序號(與世界上其它廠家同類型產(chǎn)品的序號相同。)其它例如:集成功率放大器的型號命名CD－－－－集成穩(wěn)壓器的型號命名CW－－－－,2020/4/26,16,集成運算放大器外形圖,2020/4/26,17,運算放大器外形圖,