【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路二、集成運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性把集成運(yùn)放輸出電壓 與輸入電壓 （即同相端與反相端之間的電壓）之間的關(guān)系曲線稱(chēng)作電壓傳輸特性 線性區(qū)：飽和區(qū)： 模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路三、集成運(yùn)算放大器的主要性能指標(biāo)1．輸入失調(diào)電壓 Uio(或稱(chēng)輸入補(bǔ)償電壓 )理想的運(yùn)算放大器，當(dāng)輸入為零時(shí) (指同向和反向輸入端同時(shí)接地 )，輸出電壓應(yīng)該為零，由于工藝等原因造成元件參數(shù)不對(duì)稱(chēng)，輸出并不為零。通常 用失調(diào)電壓來(lái)反映這種不對(duì)稱(chēng)程度。當(dāng)輸入端為加入一 補(bǔ)償電壓 Uio， 可使輸出電壓為零 ，一般為幾個(gè)毫伏 。 越小越好 。輸入失調(diào)電流 Iio(或稱(chēng)輸入補(bǔ)償電流 )輸入為零時(shí)，放大器兩個(gè)輸入端的靜態(tài)基極電流之差，稱(chēng)為輸入失調(diào)電流，即 Iio= IB1IB2Iio破壞放大器的平衡，一般是幾十納安。 越小越好 。模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路輸入偏置電流 IB輸入為零時(shí)，兩個(gè)輸入端靜態(tài)電流的平均值稱(chēng)為輸入偏置電流，即 IB=(IB1+IB2)/2。一般為幾百納安， 越小越好 。開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù) Auo(Ad)當(dāng)運(yùn)放未接反饋電路時(shí)其本身的差模直流電壓放大倍數(shù)，即Auo愈高，所構(gòu)成的運(yùn)放電路愈穩(wěn)定，運(yùn)算精度也愈高。Auo一般為 104~107dB或 80~140dB.。最大輸出電壓 Uomax(或稱(chēng)輸出峰一峰電壓 )輸出不失真的最大輸出電壓值。模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路最大共模輸入電壓 Uicmax由于差動(dòng)輸入級(jí)對(duì)共模信號(hào)有抑制作用，因此運(yùn)放的輸出基本上不受其影響。抑制共模信號(hào)的作用是在一定的共模電壓范圍內(nèi)才有效，如超出此范圍，將使運(yùn)放內(nèi)部管子工作在不正常狀態(tài) (處于飽和或截止 )，抑制能力顯著下降，甚至造成器件損壞。最大差模輸入電壓 Uidmax216。Uidmax是指兩輸入端之間所能承受的最大差模輸入電壓。216。超過(guò)這個(gè)電壓值，輸入級(jí)某側(cè)晶體管將會(huì)出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象，其典型值為幾伏到幾十伏。模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路216。集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)與開(kāi)環(huán)共模電壓放大倍數(shù)之比就是集成運(yùn)放的共模抑制比， CMR常用分貝表示。216。越大越好；共模抑制比 KCMR差模輸入電阻 Rid 和輸出電阻 RoRid表征兩輸入端對(duì)差摸信號(hào)呈現(xiàn)的輸入電阻，其值為幾百千歐至數(shù)兆歐。 Rid越大對(duì)信號(hào)源的影響及所引起的動(dòng)態(tài)誤差越小。Ro是指開(kāi)環(huán)狀態(tài)下輸出電阻， 越小越好 。模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路幾種專(zhuān)用集成運(yùn)放的特點(diǎn)（ 1） 高速型 ：轉(zhuǎn)換速度高、過(guò)渡過(guò)程短，常用于快速數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；（ 2） 高阻型 ：輸入級(jí)采用場(chǎng)效應(yīng)管，輸入阻抗高，適用于測(cè)量及采樣保持電路（ 3） 高壓型 ：可在大電壓幅度下工作，適用于比較高的差模輸入和共模輸入的電壓范圍，具有較大的輸出幅度。（ 4） 低功耗型 ：靜態(tài)功耗低，能在低的電源電壓下工作，且有良好的電氣特性。適用于對(duì)能源要求嚴(yán)格限制的遙感、遙測(cè)、生物功能器械及某些化工控制系統(tǒng)。（ 5） 高精度型 ：具有失調(diào)電壓和失調(diào)電流及其溫漂小、共模抑制比較高等優(yōu)點(diǎn)，也稱(chēng)為低漂移或低噪聲集成運(yùn)放，適用于精密測(cè)量、精密模擬計(jì)算、高增益交流放大、自動(dòng)控制儀表等（ 6） 寬帶型 ：上限頻率高，可構(gòu)成寬頻帶運(yùn)算電路（ 7） 超高壓、大電流型 ：有較高的輸出電壓，并能輸出較大電流，可使負(fù)載獲得較大功率，適用于功率放大器。模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路四、使用集成運(yùn)算放大器的一些實(shí)際問(wèn)題1. 集成運(yùn)放類(lèi)型的選擇及粗測(cè)2. 集成運(yùn)放使用中可能出現(xiàn)的異常(1) 不能調(diào)零調(diào)零電位器故障；電路接線有誤或有虛焊；反饋極性接錯(cuò)或負(fù)反饋開(kāi)環(huán)；集成運(yùn)放內(nèi)部損壞；重新接通即可恢復(fù)為輸入信號(hào)過(guò)大而造成 “ 堵塞 ” 現(xiàn)象原因模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工(2) 漂移現(xiàn)象嚴(yán)重存在虛焊點(diǎn)運(yùn)放產(chǎn)生自激振蕩或受強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾集成運(yùn)放靠近發(fā)熱元件輸入回路二極管受光照射調(diào)零電位器滑動(dòng)端接觸不良集成運(yùn)放本身?yè)p壞或質(zhì)量不合格原因(3) 產(chǎn)生自激振蕩消振措施按規(guī)定部位和參數(shù)接入校正網(wǎng)絡(luò)防止反饋極性接錯(cuò)避免負(fù)反饋過(guò)強(qiáng)合理安排接線，防止雜散電容過(guò)大第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路3.　集成運(yùn)放的保護(hù)(1) 輸入保護(hù)(a) 反相輸入保護(hù) (b) 同相輸入保護(hù)+V+AR1VD1VD2RFRVuOuI 保護(hù)元件保護(hù)元件uO+AR1RFVD1VD2uI保護(hù)元件　輸入保護(hù)模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路(2) 電源極性錯(cuò)接保護(hù)保護(hù)元件： VD1 、 VD2(3) 輸出端錯(cuò)接保護(hù)保護(hù)元件：穩(wěn)壓管 VDZ VDZ2+AVD1VD2+AR1VDZ1VDZ2RFuOuI利用穩(wěn)壓管保護(hù)運(yùn)放電源接錯(cuò)保護(hù)模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路（ 4） 輸出限流保護(hù) 保護(hù)元件： VT1 、 VT2(b)保護(hù)管工作特性正常工作時(shí)工作點(diǎn)在 A；工作電流過(guò)大，工作點(diǎn)經(jīng)B 移到 C 或 D 點(diǎn)。(a)電 路 圖BC DAICUCEO+AVT1VT2VEER2R3R4R1VT4R5VT3+VCCC1C1C2模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第三節(jié) 集成運(yùn)算放大電路模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋放大電路的反饋 反饋的基本概念及判斷方法負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響深度負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)分析負(fù)反饋方框圖 構(gòu) 成負(fù)反饋四種組態(tài)輸入 /出電阻非線性失真增 益頻 帶 寬 度判斷舉例分類(lèi)及判斷方法一般表達(dá)式分析步驟引入原則模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋1. 反饋定義一、反饋的基本概念 所謂反饋，就是在電子系統(tǒng)中把輸出回路的電量（電壓或電流）饋送到輸入回路的過(guò)程。 在電子電路中，將 輸出量 （輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部 通過(guò)一定的電路形式作用到輸入回路 ，用來(lái) 影響其輸入量 (輸入電壓或輸入電流 )的措施稱(chēng)為反饋。 ? 取樣的輸出量：電壓 or 電流? 影響的輸入量：電壓 or 電流? 存在一個(gè)反向傳輸信號(hào)的電路? 影響效果：增大 or 減小有無(wú)反饋的判斷電壓反饋、電流反饋串聯(lián)反饋、并聯(lián)反饋正反饋、負(fù)反饋模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋2. 反饋舉例反饋通路 —信號(hào)反向傳輸?shù)那篱_(kāi)環(huán) —無(wú)反饋通路閉環(huán) —有反饋通路 反饋通路（反饋網(wǎng)絡(luò)）信號(hào)的正向傳輸 有無(wú)反饋判斷：若有反饋通路（閉環(huán)） ? 則引入了反饋?模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋3. 直流反饋和交流反饋1Re2 — 只有直流反饋Re1 — 既有直流反饋 又有交流反饋 ? 直流通路中存在的反饋 ? 直流反饋（穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)） ? 交流通路中存在的反饋 ? 交流反饋（改善交流性能）圖 1圖 2模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋1. 構(gòu)成信號(hào)源輸出信號(hào)反饋放大電路的輸入信號(hào)反饋信號(hào)基本放大電路的輸入信號(hào)（凈輸入信號(hào)）比較環(huán)節(jié)引反饋前引反饋后閉環(huán)有反饋│Xid │ │ Xi │ 正反饋│Xid │ │ Xi │ 負(fù)反饋二、負(fù)反饋放大電路的方框圖模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋信號(hào)的單向化傳輸信號(hào)的正向傳輸信號(hào)的反向傳輸信號(hào)在反饋網(wǎng)絡(luò)中的正向傳輸信號(hào)在基本放大電路中的反向傳輸Exit模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋2. 增益的一般表達(dá)式1）表達(dá)式推導(dǎo)開(kāi)環(huán)增益反饋系數(shù)已知：且 比較環(huán)節(jié)閉環(huán)增益求：模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋推導(dǎo)過(guò)程： 即閉環(huán)增益的一般表達(dá)式稱(chēng)為反饋深度決定 的大小關(guān)系（書(shū)上為 ）模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋2）反饋深度的討論 — 正反饋與負(fù)反饋稱(chēng)為反饋深度增益 ? ? 負(fù)反饋稱(chēng)為 深度負(fù)反饋增益 ? ? 正反饋?zhàn)约ふ袷幠M、數(shù)字及電力電子技術(shù)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工第四節(jié) 放大電路中的反饋反饋對(duì) 凈輸入信號(hào) 的影響 （換一個(gè)角度） 影響效果：增大