第五章 集成运算放大电路
一. 集成运放电路的基本组成
1.输入级----采用差放电路,以减小零漂。
2.中间级----多采用共射(或共源)放大电路,以提高放大倍数。 3.输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。
4.偏置电路----多采用电流源电路,为各级提供合适的静态电流。
二. 集成运放的电压传输特性
当uI在+Uim与-Uim之间,运放工作在线性区域 :
三. 理想集成运放的参数及分析方法 1. 理想集成运放的参数特征 * 开环电压放大倍数 Aod→∞; * 差模输入电阻 Rid→∞; * 输出电阻 Ro→0; * 共模抑制比KCMR→∞; 2. 理想集成运放的分析方法 1) 运放工作在线性区: * 电路特征——引入负反馈
* 电路特点——“虚短”和“虚断”: “虚短” --- “虚断” --- 2) 运放工作在非线性区
* 电路特征——开环或引入正反馈 * 电路特点——
输出电压的两种饱和状态: 当u+>u-时,uo=+Uom 当u+ 四.集成运放的读图 第六章 放大电路中的反馈 一. 反馈概念的建立 *开环放大倍数---A *闭环放大倍数---Af *反馈深度---1+AF *环路增益---AF: 1.当AF>0时,Af下降,这种反馈称为负反馈。 2.当AF=0时,表明反馈效果为零。 3.当AF<0时,Af升高,这种反馈称为正反馈。 4.当AF=-1时 ,Af→∞ 。放大器处于 “ 自激振荡”状态。 二.反馈的形式和判断 1. 反馈的范围----局部或级间。 2.有无反馈的判断---看输出回路与输入回路是否有联系,有则有反馈,无则没有反馈。 3. 反馈的性质----交流、直流或交直流。 直流通路中存在反馈则为直流反馈,交流通路中存 在反馈则为交流反馈,交、直流通路中都存在反馈 则为交、直流反馈。 4.反馈的类型----正反馈:反馈的结果使输出量的变化增大的反馈; 负反馈:反馈的结果使输出量的变化减小的反馈。 对于单个集成运放,若反馈线引至同相端,则为正反馈;反之为负反馈。 反馈极性-----瞬时极性法: (1)假定某输入信号在某瞬时的极性为正(用+表示)。 (2)根据该极性,逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性。 (3)确定反馈信号的极性。 (4)根据Xi 与X 确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反馈;Xid 增大为正反馈。 f 的极性, 5. 反馈的取样----电压反馈:反馈量取样于输出电压;具有稳定输出电压的作用。 (输出短路时反馈消失) 电流反馈:反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 (输出短路时反馈不消失) 6. 反馈的方式-----并联反馈:反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。 串联反馈:反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。 三.基于反馈系数的电压放大倍数的分析 (1)判断反馈的组态; (2)求解反馈系数; ?A(3)利用反馈系数求解放大倍数。深度负反馈下, f 四.基于理想集成运放的电压放大倍数的分析 合理应用虚短和虚断。 五.负反馈对放大电路性能的影响 1. 提高放大倍数的稳定性 ?1?F 2. 扩展频带 3. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声 4. 改变放大电路的输入、输出电阻 *串联负反馈使输入电阻增加 *并联负反馈使输入电阻减小 *电压负反馈使输出电阻减小(稳定输出电压) *电流负反馈使输出电阻增加(稳定输出电流) 五. 自激振荡产生的原因和条件 1. 产生自激振荡的原因 附加相移将负反馈转化为正反馈。 2. 产生自激振荡的条件 若表示为幅值和相位的条件则为: 第七章 信号的运算与处理 分析依据------ “虚断”和“虚短” 一. 基本运算电路 1. 反相比例运算电路 R2 =R1//Rf 2. 同相比例运算电路 R2=R1//Rf 3. 反相求和运算电路 R4=R1//R2//R3//Rf 4. 同相求和运算电路 R1//R2//R3//R4=Rf//R5 5. 加减运算电路 R1//R2//Rf=R3//R4//R5 二. 积分和微分运算电路 1. 积分运算 2. 微分运算 第八章 信号发生电路 一. 正弦波振荡电路的基本概念 1. 产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈) 自激振荡的平衡条件 : 即幅值平衡条件: 相位平衡条件: 2. 起振条件: 幅值条件 :相位条件: 3.正弦波振荡器的组成、分类 *正弦波振荡器的组成 (1) 放大电路-------建立和维持振荡。 (2) 正反馈网络----与放大电路共同满足振荡条件。 (3) 选频网络-------以选择某一频率进行振荡。 (4) 稳幅环节-------使波形幅值稳定,且波形的形状良好。 * 正弦波振荡器的分类 (1) RC振荡器-----振荡频率较低,1M以下; (2) LC振荡器-----振荡频率较高,1M以上; (3) 石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。 二. RC正弦波振荡电路 1. RC串并联正弦波振荡电路 f0 ? 12π RCRf?2R1三. LC正弦波振荡电路 1. 变压器反馈式电路 判断同名端的方法: