运放基础知识.ppt
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1、由前面介绍可知:集成运放原理及内部结构,而应用时常采用闭环应用由前面介绍可知:集成运放原理及内部结构,而应用时常采用闭环应用线性线性应用应用,集成运放可用理想模型来代替。,集成运放可用理想模型来代替。第一节 理想运放模型及闭环分析运放模型分类运放模型分类1.按精度分类:按精度分类:理想模型:理想模型:非理想模型:非理想模型:运放宏模型:运放宏模型:2.按功能分类:按功能分类:直流模型:直流模型:交流小信号模型:交流小信号模型:大信号模型:大信号模型:噪声模型:噪声模型:1、集成运算放大器的转移特性集成运算放大器的转移特性:u-u+uouou-u+0线性工作范围正饱和负饱和输入差模电压的线性工作
2、范围很小(一般仅输入差模电压的线性工作范围很小(一般仅十几毫伏),所以常将特性理想化十几毫伏),所以常将特性理想化2、运放线性工作的保障、运放线性工作的保障:两两输输入入端端的的电电压压必必须须非非常常接接近近,才才能能保保障障运运放放工工作作在在线线性性范范围围内内,否否则,运放将进入饱和状态。则,运放将进入饱和状态。运放应用电路中,负反馈是判断是否线性应用的主要电路运放应用电路中,负反馈是判断是否线性应用的主要电路标志标志。集成运算放大器的线性应用集成运算放大器的线性应用线性应用运放电路的一般分析方法线性应用运放电路的一般分析方法求输出电压的方法可分步骤进行:求输出电压的方法可分步骤进行:
3、1、利用、利用i+=0,由电路求出同相输入端电压,由电路求出同相输入端电压u+;2、利用、利用u+=u-,确定反相输入端电压,确定反相输入端电压u-=u+;3、利用已知电压、利用已知电压u-,由,由A电路求出电流电路求出电流i1;4、利用、利用i-=0,求出电流,求出电流 if=i1;5、由电路、由电路F的特性和的特性和u-确定输出电压:确定输出电压:uo=u-F(if);6*、检验输出电压是否在线性范围内。、检验输出电压是否在线性范围内。一、理想运放模型:一、理想运放模型:理想运放具有如下性能:理想运放具有如下性能:1、开环电压增益、开环电压增益AUd ;2、输入电阻、输入电阻Rid ;3、
4、输出电阻、输出电阻Ro=0;4、频带宽度、频带宽度BW ;5、共模抑制比、共模抑制比CMRR ;6、失调、漂移和内部噪声为零、失调、漂移和内部噪声为零;对功能电路非常重要对功能电路非常重要运放的主要特点运放的主要特点根据以上特点推出理想运放线性应用时的重要特性根据以上特点推出理想运放线性应用时的重要特性二、线性应用情况下理想运算放大器具有如下特征:二、线性应用情况下理想运算放大器具有如下特征:1、u+=u-(虚短虚短)2、i+=i-=0(虚断虚断)3、输出端呈电压源特性:、输出端呈电压源特性:同相和反向输入端电流近似为零;同相和反向输入端电流近似为零;两输入端电压近似相等;两输入端电压近似相等
5、;Ui=U+=U-=Uo/AU Ui=Uo/AU 0;Ui=Ii Ri 0;Ii 0;UoU-U+I+I-AU(U+-U-)+-反相比例运算反相比例运算同相比例运算同相比例运算一、比例运算电路一、比例运算电路三、积分微分电路三、积分微分电路四、对数指数电路四、对数指数电路基本反相积分基本反相积分基本反相微分基本反相微分对数电路对数电路二、加、减法运算电路二、加、减法运算电路反相加法运算反相加法运算同相加法运算同相加法运算减法运算减法运算第二节 基本运算电路指数电路指数电路UiR1RpRfUoI1If(1)、I+=0 U+0V(2)、U-=U+=0V(虚地虚地)(3)、I1=Ui/R1(4)、I
6、-=0,If=I1=Ui/R1(5)、Rp=R1/Rf1.电路电路2.分析分析3.构成要求构成要求(R+=R-)(一)、反相比例运算电路(一)、反相比例运算电路结论:结论:(1).闭环增益闭环增益AUf只取决于只取决于Rf和和R1;(2).负号表示负号表示Ui与与Uo反相;反相;(二)、同相比例运算电路UiR1RfUoI1IfR2R2=R1/Rf(1)、I+=0 (2)、(3)、(4)、I-=0,If=I1(5)、1.电路电路3.构成要求构成要求2.分析分析(R+=R-)结论:闭环增益结论:闭环增益AUf只取决于只取决于Rf和和R1;而与运放本身无关。而与运放本身无关。同相比例运算电路(特例)
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