模拟电子技术康第五版-ch02-3

2.1 集成电路运算放大器,2 运算放大器,2.2 理想运算放大器,2.3 基本线性运放电路,2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用,集成运放的基本应用,信号运算：,比例、加、减、乘、除、微分、积分、对数、指数等；,信号处理：,有源滤波、电压比较、取样保持电路等；,信号产生：,正弦波、矩形波、方波、三角波、锯齿波等；,线性应用：（运放工作在线性区，闭环状态）,非线性应用：（运放工作在非线性区，开环或引入正反馈）,施加线性负反馈比例、加、减、微分、积分等,施加非线性负反馈对数、指数等,2、按运放的工作状态分：,1、按电路的功能分：,集成运放的线性应用基本运算电路,运算电路的功能：,运算电路的结构特征均引入电压负反馈,在运算电路中，以输入电压为自变量，以输出电压为函数；当输入电压变化时，输出电压将按一定的规律变化，即输出电压反映输入电压某种运算的结果。（如比例、加减、积分、微分、对数、指数等）,为了实现输出电压与输入电压的某种运算关系，运放必须工作在线性区，因而电路必须引入负反馈；因为是电压之间的运算关系，应该稳定输出电压，因此都引入电压负反馈。,由于运放优良的性能指标，引入的均为深度负反馈。,2.3 基本线性运放电路,2.3.1 同相放大电路,2.3.2 反相放大电路,2.3.1 同相放大电路,（a）电路图 （b）小信号电路模型图2.3.1 同相放大电路,1. 基本电路,2.3.1 同相放大电路,2. 负反馈的基本概念,开环,闭环,反馈：将放大电路输出量，通过某种方式送回到输入回路的过程。,瞬时电位变化极性某时刻电位的斜率,电路有 vo Avo (vpvn),引入反馈后,vn 0，vp(vi)不变, (vpvn), vo,使输出减小了，增益Avvo/vi下降了，这时的反馈称为负反馈。,2.3.1 同相放大电路,3. 虚假短路,图中输出通过负反馈的作用，使vn自动地跟踪vp，即vpvn，或vidvpvn0。这种现象称为虚假短路，简称虚短。,由于运放的输入电阻ri很大，所以，运放两输入端之间的 ip-in (vpvn) / ri 0，这种现象称为虚断。,由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断两个重要概念，是分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。,2.3.1 同相放大电路,4. 几项技术指标的近似计算,（1）电压增益Av,根据虚短和虚断的概念有 vpvn， ip-in0,所以,（可作为公式直接使用）,2.3.1 同相放大电路,4. 几项技术指标的近似计算,（2）输入电阻Ri,输入电阻定义,根据虚短和虚断有 vivp，ii ip0,所以,（3）输出电阻Ro,Ro0,2.3.1 同相放大电路,5. 电压跟随器,根据虚短和虚断有,vovn vp vi,（可作为公式直接使用）,电压跟随器的作用,无电压跟随器时 负载上得到的电压,电压跟随器时,ip0，vpvs,根据虚短和虚断有,vovn vp vs,2.3.2 反相放大电路,（a）电路图 （b）由虚短引出虚地vn0 图2.3.5 反相放大电路,1. 基本电路,2. 几项技术指标的近似计算,（1）电压增益Av,根据虚短和虚断的概念有 vn vp 0 ， ii0,所以 i1i2,即,（可作为公式直接使用）,2.3.2 反相放大电路,2. 几项技术指标的近似计算,（2）输入电阻Ri,（3）输出电阻Ro,Ro0,2.3.2 反相放大电路,当R2 R3时，（1）试证明VS( R3R1/R2 ) IM,解:（1）根据虚断有 II =0,所以 I2 = IS = VS / R1,例2.3.3直流毫伏表电路,（2）R1R2150k，R31k，输入信号电压VS100mV时，通过毫伏表的最大电流IM(max)？,又根据虚短有 VP = VN =0,R2和R3相当于并联，所以 I2R2 = R3