运放和电压比较器.ppt

1、2020/8/2,1,电子电路基础,第十五讲 运放和电压比较器（1）,主要内容,8.1 运算放大器概述 8.2 运算放大器的应用,运算放大器概述,输入级：,采用差动放大，提高输入阻抗和共模抑制比,中间级：,多采用有源负载共射电路，提高增益,输出级：,多采用互补对称输出电路，增大输出电压线性,范围，降低输出电阻，减小非线性失真,运算放大器概述(续）,同相输入端：与输出端同相,反相输入端：与输出端反相,运算放大器直流参数,开环差模增益,无外加反馈时的差模放大倍数，100dB左右,共模抑制比：,差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值，,最大输出电压：,在负载一定的条件下,运放输出电压的最大峰-峰值,

2、其他直流参数：,输入失调电压和电流、最大差模和共模输入电压、,一般大于80dB,取决于电源电压,与正负电源电压分别相差23V,电源电压抑制比等,运放的交流参数（1）,差模输入电阻,共模输入电阻,输出电阻,输入差模信号时运放的输入电阻,运放在输入共模信号时的输入电阻,运放在开环工作时的输出电阻,通常为几十几百欧之间,通常在百兆欧量级,通常为百兆欧量级,运放的交流参数（2）,开环带宽：,开环增益下降3dB(约0.707)时的工作频率。,由极间等效电容、分布电容和寄生电容决定，,0dB带宽,开环增益下降至0dB(1),通常为几MHz几十MHz之间,等效低通特性：,内部采用直接耦合,通常为几Hz几十H

3、z之间,通带下限为0,运放的特点,（1）开环增益在0频附近很大，当工作频率,较低时，（虚短路）,（2）通频带很窄，不适合用于频率较高的场合，,可以采用负反馈展宽通频带,（3）运放的输入电阻很大，对上一级影响（负载,效应）较小， （虚开路）,（4）输出电阻小，一般可视为电压源。,当引入电压负反馈时，非常接近理想电压源,运放电路分析方法,引入负反馈时，在电路的通频带内通常满足深,负反馈条件，输入端具有“虚短路”和“虚开路”,特性，即运放的净输入电压和电流都近似为0。,在电压负反馈电路中，运放的输出为理想电压,源，即运放的输出电压与负载无关,反相放大电路（比例运算）,电压并联负反馈,虚开路：,虚短路

4、：,电压放大倍数：,输入电阻：,输出电阻：Ro0,为了满足直流静态特性和抑制共模信号的对称性要求，当ui=0、uo=0(接地)时，同相输入端和反相输入端的外接电阻要相等。由此得R2=R1|Rf,电压串联负反馈,由虚开路和虚短路特性,电压放大倍数：,输入电阻：Ri 输出电阻：Ro0,若 或者 则电路变为电压跟随器,2、同相放大电路（比例运算）,例8-1同相放大器驱动反相放大器:求u1和uo,3、反相加法器,虚开路和虚短路：,电流：,输出电压： 加权相加,特例:,4、同相加法器,虚开路和虚短路特性：,解方程,4、同相加法器,虚开路和虚短路特性：,解方程得：,另外，,输出电压为：,若 ，,5、减法器,u10电路为同相放大器,电路对称时：,若u20，电路为反相放大器：,根据叠加原理：,若R1R2 ，则R3Rf，,例8-2,显然R1/R2/RfR3/R4/R5 ，,满足对称性要求,u1=u2