東南大學(xué)電子信息工程1-1集成運(yùn)放.ppt

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2020/4/26,1,第一講集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用,1.1集成運(yùn)算放大器（書1.4節(jié)）1.2集成運(yùn)放運(yùn)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(yùn)算放大器（書1.4節(jié)）,1.1.1集成運(yùn)放的基本特性（書1.4.1節(jié)）1.1.2理想運(yùn)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(yùn)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(yùn)放的基本特性（書1.4.1節(jié)）,,,2020/4/26,4,2.集成運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu),集成運(yùn)算放大器（簡稱運(yùn)放）是一個(gè)高增益直接耦合多級(jí)放大電路，它的方框圖如圖所示。,運(yùn)算放大器方框圖,2020/4/26,5,(1)輸入級(jí)要使用高性能的差分放大電路，它必須對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)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(diǎn)。,(3)互補(bǔ)輸出級(jí)由PNP和NPN兩種極性的三極管或復(fù)合管組成，以獲得正負(fù)兩個(gè)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(jí)要提供高的電壓增益，以保證運(yùn)放的運(yùn)算精度。中間級(jí)的電路形式多為差分電路和帶有源負(fù)載的高增益放大器。,2020/4/26,6,,3.運(yùn)算放大器的符號(hào),(a)(b)模擬集成放大器的符號(hào)(a)國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)(b)原符號(hào),運(yùn)算放大器的符號(hào)中有三個(gè)引線端，兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。一個(gè)稱為同相輸入端，即該端輸入信號(hào)變化的極性與輸出端相同，用符號(hào)‘+’或‘IN+’表示；另一個(gè)稱為反相輸入端，即該端輸入信號(hào)變化的極性與輸出端相異，用符號(hào)“-”或“IN-”表示。輸出端一般畫在輸入端的另一側(cè)，在符號(hào)邊框內(nèi)標(biāo)有‘+’號(hào)。實(shí)際的運(yùn)算放大器通常必須有正、負(fù)電源端，有的品種還有補(bǔ)償端和調(diào)零端。,2020/4/26,7,4.差模信號(hào)和共模信號(hào),差模信號(hào),共模信號(hào),大小相等，極性相反,,大小相等，極性相同,,2020/4/26,8,任意信號(hào)分解為共模信號(hào)和差模信號(hào),,2020/4/26,9,5.運(yùn)放主要指標(biāo),(1)運(yùn)放對(duì)“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(shí)輸出電壓與輸入差模電壓之比,(2)運(yùn)放對(duì)共模信號(hào)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(shí)輸出電壓與輸入共模信號(hào)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(píng)價(jià)運(yùn)放的放大能力,2020/4/26,11,,共模抑制比,１.1.２理想運(yùn)放（書1.4.2節(jié)）,1.理想運(yùn)放的技術(shù)指標(biāo),理想運(yùn)放就是將集成運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，理想運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)為：,實(shí)際上Aod≥80dB,實(shí)際上rid比輸入端外電路的電阻大2～3個(gè)量級(jí),開環(huán)差模增益,差模輸入電阻,輸出電阻,實(shí)際上ro比輸出端外電路的電阻小1～2個(gè)量級(jí),在做一般原理性分析時(shí)，運(yùn)算放大器都可以視為理想的,2020/4/26,12,２.理想運(yùn)放在線性區(qū)工作時(shí)的特點(diǎn),由于理想運(yùn)放的差模電壓放大倍數(shù)Aod=?，而線性運(yùn)用時(shí)輸出電壓是有限的，所以兩輸入端近似等電位，相當(dāng)于“短路”——虛短,“虛短”是指在分析運(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)時(shí)，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(yùn)放差模輸入電阻rid=?，因此運(yùn)放輸入端無輸入電流，故通?？砂堰\(yùn)放的兩輸入端視為斷路，即“虛斷”?！疤摂唷笔侵冈诜治隼硐脒\(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，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(dòng)畫8-2）,2020/4/26,14,,３.理想運(yùn)放在非線性區(qū)工作時(shí)的特點(diǎn),其中Uopp的值由運(yùn)放所加電源電壓及運(yùn)放內(nèi)部輸出管的飽和壓降來確定，有時(shí)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(yùn)算放大器的型號(hào)命名數(shù)字序號(hào)(與世界上其它廠家同類型產(chǎn)品的序號(hào)相同。)其它例如:集成功率放大器的型號(hào)命名CD－－－－集成穩(wěn)壓器的型號(hào)命名CW－－－－,2020/4/26,16,集成運(yùn)算放大器外形圖,2020/4/26,17,運(yùn)算放大器外形圖,