3.1.3_运放放大电路的分析(2课时)

运放线性应用电路的分析,已学知识回顾负反馈的分类、作用、判别方法集成运放线性应用电路的分析 1. 反相输入放大电路 2. 同相输入放大电路 3. 差分输入放大电路 4. 加法输入放大电路 5. 积分电路 6. 微分电路集成运放放大电路的调试任务交代,本次课主要内容,1.集成运放,uo = Aod(u+ u ),一、回顾已学知识,一、回顾已学知识,2. 反馈,正、负反馈判别练习,负反馈,正反馈,一、回顾已学知识,总结： 反馈网络加在输出端与反相输入端之间为负反馈， 加在输出端与同相输入端之间为正反馈。,二、负反馈的分类、作用、判别方法,1. 负反馈有哪些种类？,（1）直流反馈、交流反馈、交直流反馈,（2） 电压反馈与电流反馈,（3）并联反馈和串联反馈,直流反馈反馈信号只含直流成分。,（1）直流反馈与交流反馈,交流反馈反馈信号只含交流成分。交直流反馈反馈信号既含直流成分又含交流成分。,解：根据反馈到输入端的信号是交流、直流还是同时 存在来进行判别。,例1：判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈？,交、直流反馈,交流反馈,注意电容的“隔直通交”作用！,（2） 电压反馈与电流反馈,电压反馈：反馈信号的大小 与输出电压成比例。,电流反馈：反馈信号的大小 与输出电流成比例。,依据：根据反馈信号在输出端的取样方式分类。,假设输出端交流短路（RL=0），即uo=0: 若反馈信号为零，则为电压反馈； 若反馈信号不为零，则为电流反馈。,判断方法：,2、输出短路法：,1、节点法：,反馈网络与输出端接同一节点为电压反馈， 不同节点为电流反馈。,电压、电流反馈判别练习,电流负反馈,电压负反馈,（3）并联反馈和串联反馈,串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的不同节点上。 有：ud = ui -uf,并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个节点上。 有：id = ii -if,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。,此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。,按照反馈网络与输入端之间的连接方式分类，与输出端取样的形式无关。,注意：并联负反馈要求信号源内阻Rs不等于零，且Rs越大，反馈效果越明显；串联负反馈则应选择Rs较小的信号源。,对于运放电路：,反馈信号与输入信号同时加在同相端或反相端为并联反馈。,反馈信号与输入信号一个加在同相端另一个加在反相端为串联反馈。,并联、串联反馈判别练习,电压并联负反馈,电压串联负反馈,小结：负反馈放大器有四种组态,电压 并联 电压 串联 电流 并联 电流 串联,二、负反馈的分类、作用、判别方法,2. 放大电路中的负反馈有什么作用？,（1）提高电路及其增益的稳定性（2）减小电路的非线性失真（3）扩展通频带BW（4）改变输入电阻和输出电阻,（1）提高电路及增益的稳定性,预失抵消了三极管的非线性失真,（2）减小非线性失真,加入负反馈,无负反馈,（3）扩展放大器的通频带BW,BWf 1 AF BW,加入负反馈使放大器的通频带展宽:,（4） 改变输入电阻,提高输入电阻,降低输入电阻,串联负反馈,并联负反馈,（5） 改变输出电阻,电流负反馈提高输出电阻 Rof Ro,电压负反馈降低输出电阻 Rof Ro,因为：电压负反馈稳定了输出电压，使放大器更趋向于恒压源，因而输出电阻减小。,因为：电流负反馈稳定了输出电流，使放大器更趋向于恒流源，因而输出电阻增大。,负反馈对放大器性能的改善是以降低放大倍数为代价的，可以通过增加级数提高放大倍数。,三、集成运放线性应用电路的分析,0线性应用条件及分析方法,可将实际运放按理想运放处理，“虚短”、“虚断”两个概念都适用。,线性应用条件：,分析方法：,接成负反馈组态。,三、集成运放线性应用电路的分析,1反相输入放大电路,可见电路输出信号与输入信号相位相反，且成比例关系，因此这种电路又称反相比例放大器。改变Rf和R1的比值，可以改变电路的电压放大倍数。,反馈类型：,闭环电压放大倍数：,电压并联负反馈,结论：深度负反馈时闭环增益仅与反馈系数F有关， 而与放大器本身的参数无关。,思考：为什么运放外加负反馈时放大倍数与反馈电路有关，而与运放本身无关？,（1） 且,2同相输入放大电路,反馈类型：,闭环电压放大倍数：,可见电路输出信号与输入信号相位相同，且成比例关系，因此这种电路又称同相比例放大器。改变Rf和R1的比值，可以改变电路的电压放大倍数。,三、集成运放线性应用电路的分析,电压串联负反馈,电压跟随器与射极跟随器类似，但其负反馈深度更深，跟随性能更好，抗干扰性能高强，常用作变换器合缓冲器。,2同相输入放大电路,三、集成运放线性应用电路的分析,R1 ,电压跟随器,想想：什么电路的电压放大倍数近似为1？,3.差分输入放大电路,三、集成运放线性应用电路的分析,分析方法：叠加原理。 即分别分析两路输入信号单独作用时电路的状态，然后相叠加。分析时另一路信号视为接地。,ui1作用时：,ui1作用时：,三、集成运放线性应用电路的分析,闭环电压放大倍数：,4.加法输入放大电路,反相加法器,电路特点：调整某一路的输入电阻不会影响另一输入信号与输出信号之间的比例关系。,三、集成运放线性应用电路的分析,4.加法输入放大电路,同相加法器,闭环电压放大倍数：,电路特点： 输入电阻较高，调整某一路的输入电阻将影响另一输入信号与输出信号之间的比例关系。,5.积分电路,三、集成运放线性应用电路的分析,计算输出电压uo：,若电容C上的起始电压为零：,电路实现了输入信号电压对时间的积分运算,5.积分电路,三、集成运放线性应用电路的分析,6. 微分电路,三、集成运放线性应用电路的分析,电路实现了输