[工學(xué)]第2章 集成運(yùn)放及其應(yīng)用-文庫(kù)吧
2025-01-04 07:27 本頁(yè)面
【正文】 級(jí)直接耦合放大電路。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) +UCC –UEE uo u– u+ 輸入級(jí) 中間級(jí) 輸出級(jí) 同相 輸入端 輸出端 反相 輸入端 輸入級(jí)： 輸入電阻高，能減小零點(diǎn)漂移和抑制干擾信號(hào)，都采用帶恒流源的差放 。 中間級(jí)： 要求電壓放大倍數(shù)高。常采用帶恒流源的共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。 輸出級(jí)： 與負(fù)載相接，要求輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，一般由互補(bǔ)對(duì)稱電路或射極輸出器構(gòu)成。 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 二、集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn) 特點(diǎn)：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸 Auo 高 : 80dB~140dB rid 高 : 105 ~ 1011? ro 低 : 幾十 ? ~ 幾百 ? KCMR高 : 70dB~130dB 三、符號(hào)、外引線與參數(shù) 符號(hào) 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 外引線 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 參數(shù) 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(yùn)放沒(méi)有接反饋電路時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)。 Auo愈高，所構(gòu)成的運(yùn)算電路越穩(wěn)定，運(yùn)算精度也越高。 6. 共模輸入電壓范圍 UICM 運(yùn)放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運(yùn)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 UIO 4. 輸入失調(diào)電流 IIO 5. 輸入偏置電流 IIB 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 四、理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù) 1. 理想運(yùn)算放大器 Auo ? ? ， rid ? ? ， ro? 0 ， KCMR? ? 2. 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(shí)， uo = +Uo(sat) u+ u– 時(shí)， uo = – Uo(sat) +Uo(sat) u+– u– uo –Uo(sat) 線性區(qū) 理想特性 實(shí)際特性 uo + + ? u+ u– +UCC –UEE – ? 飽和區(qū) O 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 3. 理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn) 因?yàn)? uo = Auo(u+– u– ) 所以 (1) 差模輸入電壓約等于 0 即 u+= u– ,稱“虛短” (2) 輸入電流約等于 0 即 i+= i– ? 0 ,稱“虛斷” 電壓傳輸特性 Auo越大，運(yùn)放的 線性范圍越小，必 須加負(fù)反饋才能使 其工作于線性區(qū)。 + + ∞ uo u– u+ i+ i– – ? u+– u– uo 線性區(qū) –Uo(sat) +Uo(sat) O 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 4. 理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn) (1) 輸出只有兩種可能 , +Uo(sat) 或 –Uo(sat) (2) i+= i– ? 0,仍存在 “虛斷”現(xiàn)象 電壓傳輸特性 當(dāng) u+ u– 時(shí)， uo = + Uo(sat) u+ u– 時(shí)， uo = – Uo(sat) 不存在 “虛短”現(xiàn)象 u+– u– uo –Uo(sat) +Uo(sat) O 飽和區(qū) 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) )(oo ?? ?? uuAu u 0)(oo ?????uAuuu運(yùn)放工作在線性區(qū)的依據(jù) 相當(dāng)于兩輸入端之間 短路 ，但又未真正短路，故稱 “ 虛短路 ” 。 相當(dāng)于兩輸入端之間 斷路 ，但又未真正斷路，故稱 “ 虛斷路 ” 。 2. id ? 0 1. u+ ? u– ，而 uo 是有限值， 運(yùn)放開環(huán)輸入電阻 ??ouA??idrid 由于運(yùn)放 故從式 ，可知 uo u+ + – + u– rid 第五節(jié) 集成 運(yùn)放 在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 一、基本概念 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) （ 1）反相比例 fi ii ? 0?? ?? uu1i1iiRuRuui ??? ?FF RuRuui oof ???? ?i1o uRRu F??1iofRRuuA Fu ??? FRRR //12 ?二、基本運(yùn)算電路 第五節(jié) 集成 運(yùn)放 在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用 由運(yùn)放工作在線性區(qū)的依據(jù) 可列出 由此得出 閉環(huán)電壓 放大倍數(shù) 平衡電阻 io uu ??1iof ??? uuAuFRR ?1若 則 if R1 R2 uo RF ii ui + – + – + – + 反相器 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 1iofRRuuA Fu ???閉環(huán)電壓 放大倍數(shù) （ 1）精度和穩(wěn)定性如何？ 問(wèn)題： (2) 當(dāng) Af=100， R1＝ 100?， RF＝ 1M ?， 穩(wěn)定性降低，如何改善？ 高！ T型網(wǎng)絡(luò)替換 RF (3) 平衡電阻 R2的作用？ FRRR //12 ?平衡電阻 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) if R2 uo 10K? ii’ ui + – + – + – + S ii 1K? 1K? 1K? 例 電路如圖所示，試分別計(jì)算開關(guān) S斷開和閉合時(shí)的電壓放大倍數(shù) Auf 解 （ 1）當(dāng) S斷開時(shí)， Auf＝－ 10/（ 1＋ 1）＝ 5 （ 2）當(dāng) S閉合時(shí)， 連接形式？串？并？ 想一想！ 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) if R2 uo 10K? ii’ ui + – + – + – + S ii 1K? 1K? 1K? 因 0?? ?? uu故上述兩個(gè)電阻可看成是并聯(lián)的 所以 iii uui322/11 ???iii uii 312139。 ??1010oofuuui ???? ?fi ii ?39。?1031 oiuu ???????iouf uuA還有其它解法嗎？ 想一想！ 33 MHz下一頁(yè) 返回 上一頁(yè) 例 28 圖 228電路中，運(yùn)放的最大輸出電壓UOM=177。 13V,R1=1KΩ,RL=2KΩ,求當(dāng)輸出為最大電壓 UOM時(shí)，所對(duì)應(yīng)的輸入電壓 uimax；若 ui=8v,求 iL及 u 33
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