【正文】 其它有源濾。（2）簡單二階低通濾波器電路圖及分析見542。該電路的截止頻率fp等于f0。 有源低通濾波器分析方法，利用虛短、虛斷的概念、結(jié)電電壓法列出電路放大倍數(shù)的傳遞函數(shù)。此種電路具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點有較強的帶負載能力。此電路的輸出負載特性較差，即輸出會隨著負載的變化而變化。178。通帶放大倍數(shù)：通帶輸出電壓與輸入電壓之比。2）濾波電路幅頻特性中的概念通帶：能夠通過的信號頻率范圍。BEF：通帶為f＜fp1和f＞fp2的頻率范圍，阻帶為fp1＜f＜fp2的頻率范圍。HPF：通帶為f＞fp的頻率范圍，阻帶為0＜f＜fp的頻率范圍。3）特點及應(yīng)用用于檢測輸入信號的電平是否處在兩個給定的參考電壓之間。窗口比較器的電壓傳輸特性見教材圖539（b）所示。 當Ui URL時，U2為高電平，D2導(dǎo)通；UO1為低電平，D1截止，UO= UO2。電路由兩個幅度比較器和一些二極管與電阻構(gòu)成。一般用于波形的形成和變換。 當Ui逐漸減小，且Ui= UT以前，Uo始終等于Uz，因此出現(xiàn)了如圖537的滯回特性曲線。 當輸入電壓Ui=+UT，Uo = Uz。Uz?？捎糜跈z測輸入信號的電平是否高于或低于某個給定的門限電平。改變UREF的大小可以改變閾值電壓。2）任意電平比較器（1）電路結(jié)構(gòu)：電路中將參考電壓UREF和輸入電壓Ui各分別通過電阻加人運放的同一個輸入端。將過零比較器的一個輸入端從接地改接到一個固定電壓值UREF上，調(diào)節(jié)UREF可方便地改變閾值。非線性：因是大幅度工作，輸出和輸入不成線性關(guān)系。4）比較器基本特點工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)。3）電壓比較器的類型 簡單比較器、滯回比較器和窗口比較器。如圖534，給出了運放的開環(huán)狀態(tài)的電壓傳輸特性。使UO從UOH躍變?yōu)閁OL，或者從UOL躍變?yōu)閁OH的輸入電壓稱為閾值電壓UT。[教學過程]導(dǎo)入：思考：運放運行在非線性區(qū)的條件、特點？新授：一、電壓比較器概述1）電壓傳輸特性 描述比較器輸出電壓UO和輸入電壓Ui函數(shù)關(guān)系的曲線，稱為電壓傳輸特性。[教學方法] 講授法、問題教學法。[教學重點與難點]重點：1. 電壓比較器的工作原理及電壓傳輸特性；難點：1. 滯回比較器電壓傳輸特性。作業(yè)：習題112，請寫出詳細過程。2) 電路的分析利用上述分析方法可求得電路的輸出表達式上式表明輸出電壓正比與輸入電壓對時間的微分。4) 實用積分電路為了限制輸出值，實用積分電路中，常在電容上并聯(lián)一個大電阻。（2）當輸入信號為方波信號時，輸出為三角波。3) 電路對不同輸入信號的響應(yīng)（1）當輸入信號為階躍信號時，在它的作用下，電容將近似恒流方式進行充電，輸出電壓與時間成近似線性關(guān)系。2) 電路的分析利用上述分析方法可得電路的輸出表達式上式表明輸出電壓為輸入電壓對時間的積分。積分運算電路分析方法，利用虛短、虛斷的概念和基爾霍夫電流定理及電容端電壓與通過它的電流的關(guān)系列出輸出方程。該電路也存在共模信號，故應(yīng)選用共模抑制比高的集成運放，才能保證一定的運算精度。2) 同相求和運算電路（1）電路的組成如下圖所示（2）電路的分析及特點電路的輸出表達式為電路的特點與同相比例運算電路的特點類似。加減運算電路分析方法，利用虛短、虛斷的概念、結(jié)電電壓法或疊加定理列出輸出方程。2) 同相比例運算電路（1）電路的組成如圖517所示。（2）電路的放大倍數(shù)及特點。新授：一、集成運算電路比例運算電路分析方法，利用“虛短”、“虛斷”的概念和基爾霍夫電流定理列出放大倍數(shù)表達式。[教學時數(shù)] 2學時。[教具和媒體使用] 多媒體課件。[教學重點與難點]重點：1. 運用“虛短”、“虛斷”概念分析運放電路。作業(yè)：習題6，請寫出詳細過程。2) 非線性工作區(qū)特點：（1）當uP＞uN時uo正向飽和，當uP＜uN時uo負向飽和。二、理想集成運放 理想運放的性能指標1) Aod＝∞2) Rid＝∞3) Ro＝04) KCMR＝∞5) fH＝∞6) UOI、IOI及其溫漂均為零，且無任何內(nèi)部噪聲。轉(zhuǎn)換速率的表達式為7)等效輸入噪聲電壓Vn(equivalent input noise voltage)：輸入端短路時，輸出端的噪聲電壓折算到輸入端的數(shù)值。5)單位增益帶寬(BW?G)(unit gain band width)：下降到1時所對應(yīng)的頻率，定義為單位增益帶寬。3) 共模抑制比(mon mode rejection ratio) ：與差動放大電路中的定義相同，是差模電壓增益與共模電壓增益之比，常用分貝數(shù)來表示。（2）運算放大器的動態(tài)技術(shù)指標1) 開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)(open loop voltage gain) ：運放在無外加反饋條件下，輸出電壓與輸入電壓的變化量之比。7）最大共模輸入電壓(maximum mon mode input voltage)：在保證運放正常工作條件下，共模輸入電壓的允許范圍。5）輸入失調(diào)電流溫漂：在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電流隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。3）輸入偏置電流IB(input bias current)：運放兩個輸入端偏置電流的平均值，用于衡量差分放大對管輸入電流的大小。VIO是表征運放內(nèi)部電路對稱性的指標。各種主要參數(shù)均比較適中的是通用型運算放大器，對某些項技術(shù)指標有特殊要求的是各種特種運算放大器。2）集成運算放大器的符號按照國家標準符號如下圖所示。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。新授：一、集成運放的主要參數(shù)集成運算放大器的引線和符號1）集成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。[教學時數(shù)] 2學時。 [教具和媒體使用] 多媒體課件。[教學重點與難點]重點：1. 集成運放主要指標參數(shù)的物理意；2. 理想運放的技術(shù)特點。作業(yè)：習題5，請寫出詳細過程。輸入回路參數(shù)仍然對稱，即；在放大區(qū)有；但是。1列輸入回路電壓方程，并根據(jù)放大區(qū)即可求得和；2列輸出回路電壓方程可求得；2）單端輸出差分放大電路的靜態(tài)分析。差分放大電路的靜態(tài)分析1） 雙端輸出2） 差分放大電路的靜態(tài)分析。由于單端輸入可以轉(zhuǎn)換為雙端輸入；比較輸入可以看成是差模輸入和共模輸入的疊加。在共模信號作用下對單邊電路而言，發(fā)射極等效電阻為2Re。差動放大電路的動態(tài)分析求解動態(tài)參數(shù)的關(guān)鍵是針對差模參數(shù)和共模參數(shù)，應(yīng)分別畫出微變等效電路進行計算。（3）差模輸出電阻Rod：差模信號作用下的輸出電阻。3）比較輸入：和可以分解為一對差模信號和一對共模信號的疊加作用。按照信號的輸入、輸出方式，或輸入端與輸出端接地情況的不同，差動放大電路有四種接法：雙端輸入/雙端輸出；雙端輸入/單端輸出；單端輸入/雙端輸出；單端輸入/單端輸出；差模信號和共模信號1）差模信號：幅度相等、極性相反的一對輸入信號，通常為有用信號。3）信號的輸出方式：差動放大電路可以有兩個輸出端：集電極C1和C2。反之，如果輸出信號的極性與其相反，則該輸入端稱為反相輸入端。差動放大電路的輸入和輸出方式1）差動放大電路可以有兩個輸入端：同相輸入端和反相輸入端。②對差模信號無影響?！皩ΨQ”的含義是兩個三極管的特性一致，電路參數(shù)對應(yīng)相等，即Rc1=Rc2，Rb1=Rb2，b1=b2，VBE1=VBE2，rbe1= rbe2， ICBO1=ICBO2。在典型和具有恒流源的差動放大電路中，還利用共模負反饋或恒流源抑制每只放大管的溫漂。二、差動放大電路直接耦合放大電路的零點漂移直接耦合放大電路的零點漂移主要是晶體管的溫漂造成的。具體電路參閱第六章功率放大器。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。運算放大器方框圖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，如差動放大電路。集成電路結(jié)構(gòu)形式上的特點與分立元件電路相比，存在如下特點：（1）利用元器件參數(shù)的對稱性來提高電路穩(wěn)定性；（2）利用有源器件代替無源元件；（3）采用直接耦合方式；（4）采用較復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)；（5）適當利用外接分立元件。（2）集成工藝制造的電阻、電容數(shù)值范圍有一定的限制。[教學過程]導(dǎo)入：回憶的共射基本放大電路的動、靜態(tài)分析方法。 [教學方法] 講授法、問題教學法。難點：1. 差動放大電路中差模和共模輸入信號的作用特點；2. 差動放大電路動態(tài)參數(shù)的計算。[教學反思] 40 模擬電子技術(shù) 課程教案第11講[課程類別] 理論課[授課題目] 集成運放概述 差動放大電路[教學目的與要求]1. 了解集成電路運算放大器的組成、特點；2. 熟悉差動放大電路的電路組成、分析方法及其應(yīng)用。確定A的原則：不計主反饋作用；計入反饋網(wǎng)絡(luò)的負載效應(yīng)。 對非深反饋電路，利用由方塊圖導(dǎo)出的公式求解Rif、Rofy及。抓住這個特點寫出有關(guān)方程式，往往可以直接而且簡捷地得到電壓放大倍數(shù)。利用求解。如要估算電壓放倍數(shù)，了外，其它幾種增益都要轉(zhuǎn)換。利用閉環(huán)放大倍數(shù)求解。 =它反映了反饋對放大電路影響的程度，可分為下列三種情況：① 當 ||＞1時，||＜||，相當負反饋；② 當 ||＜1時，||＞||，相當正反饋；③ 當 ||=0 時，||= ∞，相當于輸入為零時仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)”。一般反饋網(wǎng)絡(luò)是無源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。二、閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達式和反饋深度：一般表達式由于：,則：在中頻段：反饋深度環(huán)路增益||是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益，當||1時稱為深度負反饋，相當于||1。不同組態(tài)負反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)具有不同的物理意義。新授： 一、負反饋放大電路的方塊圖表示法反饋放大電路的基本方程:放大電路的開環(huán)放大倍數(shù):反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù): 放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù):有： ，稱為環(huán)路放大倍數(shù)。[教學時數(shù)] 2學時。[教具和媒體使用] 多媒體課件。[教學重點與難點]重點：1. 深度負反饋放大電路的特點；2. 深度負反饋條件下的電壓增益工程估算。作業(yè)：習題115，請寫出詳細過程。6）要明顯改善性能，反饋深度1+AF要足夠大；但反饋深度太大，可能會出現(xiàn)自激震蕩。3） 要穩(wěn)定輸出電壓或減小輸出電阻，應(yīng)引入電壓負反饋；要穩(wěn)定輸出電流或提高輸出電阻，應(yīng)引入電流負反饋；4） 要提高輸入電阻或減小放大電路向信號源索取的電流，應(yīng)引入串聯(lián)負反饋；要減小輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負反饋。三、放大電路中引人負反饋的一般原則1） 要穩(wěn)定直流量，應(yīng)引入直流負反饋。因加入負反饋，放大電路的輸出幅度下降，不好對比，因此必須要加大輸入信號，使加入負反饋以后的輸出幅度基本達到原來有失真時的輸出幅度才有意義。 負反饋放大電路擴展通頻帶有一個重要的特性，即增益與通頻帶之積為常數(shù)。負反饋對通頻帶的影響 放大電路加入負反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。（1）對輸入電阻的影響串聯(lián)負反饋使輸入電阻增加，并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小；（2）電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋可以使輸出電阻增加，電壓負反饋可以使輸出電阻減小，這與電壓負反饋可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。負反饋對輸入和輸出電阻的影響負反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關(guān)，即與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋有關(guān)，而與電壓反饋或電流反饋無關(guān)。在負反饋條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高。[教學過程]導(dǎo)入：1. 負反饋有哪幾類？2. 判斷負反饋的基本步驟和方法。[教學方法] 講授法、問題教學法。[教學重點與難點]重點：1. 負反饋對放大器性能的影響；難點：1. 負反饋對放大電路的影響原理。作業(yè)：習題9，請寫出詳細過程。對于圖(a)電路，反饋節(jié)點與輸入點相同，所以是電流并聯(lián)負反饋。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負反饋，且因輸出電壓短路，反饋電壓仍然存在，因為并聯(lián)反饋，在輸入端采用電流相加減。* 表現(xiàn)形式：輸出和反饋均以電流的形式出現(xiàn)(a) (b) * 參量表示： 電流反饋系數(shù)是，以圖 (b)為例,有: 電流放大倍數(shù) 顯然，電流放大倍數(shù)基本上只與外電路的參數(shù)有關(guān)，與運放內(nèi)部參數(shù)無關(guān)。即為電壓并聯(lián)負反饋。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負反饋，且為電壓負反饋。* 參量表示： 稱為互阻增益，稱為互導(dǎo)反饋系數(shù)，相乘無量綱。因輸出電壓短路，反饋電壓仍然存在，故為串聯(lián)電流負反饋。(a) (b)* 參量表示：對圖 (b)的電路，求其互導(dǎo)增益 于是1/R ，這里忽略了Rf的分流作用。圖(a)是共射基本放大電路將Ce去掉而構(gòu)成。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負反饋。后級對前級的這一反饋是交流反饋，同時Re1上還有第一級本身的負反饋。對于圖上 (a) ，對于圖下 (b) * 判斷方法對上圖(a)所示電路，根據(jù)瞬時極性法判斷，經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓為‘+’，與輸入電壓極性相同，且加在輸入回路的兩點，故為串聯(lián)負反饋。負反饋放大電路反饋組態(tài)的判斷方法： （1）從放大器輸出端的采樣物理量，看反饋量取自電壓還是電流；（