第五章集成運算放大器及其應用5/26/20231教材配套課件集成電路:

將整個電路的各個元件做在同一個半導體基片上。集成電路的優點：工作穩定、使用方便、體積小、重量輕、功耗小。5/26/20232教材配套課件5.1

集成運放大器雙列直插5.1.1

認識集成運放5/26/20233教材配套課件集成運放的理想特性在分析集成運放組成的電路時，為了使問題簡化，通常把集成運放看成是一個理想器件。它具備以下理想特性：開環差模電壓放大倍數→∞開環差模輸入電阻→∞；輸出電阻→0。5/26/20234教材配套課件5.1.1

集成運放的工作特點理想運放的條件虛短路5/26/20235教材配套課件放大倍數與負載無關。分析多個運放級聯組合的線性電路時可以分別對每個運放進行。虛開路運放工作在線性區的特點2．理想集成運放工作在線性區的特點理想運放的符號5/26/20236教材配套課件i1idif5.1.3

集成運放的兩種基本電路1.反相放大器voRF_+Δ∞+R1R2vi+-RL+-削弱凈輸入為負反饋反饋取自輸出電壓，為電壓反饋反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式做比較,為并聯反饋電壓并聯負反饋⊕5/26/20237教材配套課件i1=i2vo_+Δ∞+R2R1vii1i2虛短路虛開路RP結構特點：負反饋引到反相輸入端，信號從反相端輸入。5/26/20238教材配套課件削弱凈輸入為負反饋反饋取自輸出電壓，為電壓反饋反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式做比較,為串聯反饋電壓串聯負反饋voRF_+Δ∞+R1R2vi+-RL+-ud-+i1

-

vf+⊕⊕⊕5/26/20239教材配套課件2.同相放大器if_+Δ∞+R2R1vivoRP結構特點：負反饋引到反相輸入端，信號從同相端輸入。u-=

u+=

ui入電阻高7/2反7/20饋23

方式：電壓串聯負反教材饋配套。課輸件虛短路虛開路10_+Δ∞+uiuo此電路是電壓并聯負反饋，在電路中作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。7/27/202311教材配套課件電壓跟隨器結構特點：輸出電壓全部引到反相輸入端，信號從同相端輸入。電壓

跟隨器是同相比例運算放大器的特例。1、加法運算電路R12_∞+R2R11ui2uo+RPui15.1.4集成運放的兩種典型電路7/27/202312教材配套課件i12iFi11R12_∞+R2R11ui2uoui1+RP調節反相求和電路的某一路信號的輸入電阻，不影響輸入電壓7和/27/輸202出3電壓的比例關系，教調材配節套方課件便。13_+Δ∞+R1uoR2R3ui1ui22、減法運算電路RF解出：7/27/202314教材配套課件用疊加原理求解：R2_+Δ∞+R1uoR1R2ui1ui27/27/202315教材配套課件+A

+uoε電路中的運放處于非線性狀態uoε運放電路中沒有負反饋，運放處于非線性狀態。5/19/202316教材配套課件5.2電壓比較器uoui0+Uom-UomUR傳輸特性++u5/19/202317教材配套課件ouiUR–UR：參考電壓

ui

：被比較信號特點：運放處于開環狀態。當ui>UR時,uo=+Uom當ui<UR時,uo=-Uom1、ui從同相端輸入++uoURuiuo+Uom5/19/202318教材配套課件ui0-UomUR當ui<UR時,uo=+Uom當ui>UR時,uo=-Uom2、ui從反相端輸入ui0uo+UOM++uoui3、過零比較器:(UR=0時)-UOMuo++uouiui+UOM0教材配套課件-UOM5/19/202319++uouiuit例：利用電壓比較器將正弦波變為方波。uot+Uom-Uom教材配套課件5/19/202320+ui0+

+UZ-UZ電路改進：用穩壓管穩定輸出電壓。uoui

uo++uiuo±UZRR′±UZ電壓比較器的另一種形式——將雙向穩壓管接在負反饋回路上5/19/202321教材配套怎課件分析因為有正反饋，所以 輸出飽和。當uo正飽和時(uo=+UOM)：U+3.當uo負飽和時(uo=–UOM)：+－

+uoRR2R1ui特點：電路中使用正反饋，運放處于非線性狀態。參考電壓由輸出電壓決定5/19/20234.遲滯比較器22教材配套課件分別稱UH和UL上下門限電壓。稱(UH-UL)為回差。當ui增加到UH時，所輸出勉由Uom跳變贊到-Uom；+－

+uoRRR1

2ui當ui減小到UL時，趁輸出游由-Uom跳變丘到Uom。傳輸特性：uoui0UomUHUL-Uom小于回差的干擾不會引起跳轉。跳轉時，正反饋棋加受速跳凈轉。5/1衫9/秧2箱023罵

教材燈配套森課件23tuiUom-UtuiUHUL例：遲滯比較器的輸入為正弦波時，畫出輸出的波形。教材配套om濾課件+－

+uoRR2uiR15/19/2023241.電路結構上下限:5.2.5矩形波發生器5/19/202325教材配套課件2.工作原理：

(1)設uo=+UZ,此時，uO給C充電,uc↑，在uc<UT+時，

u-<u+,則：u+=UT+0tuo+UZ-UZUT+0t一旦uc>UT+,就有u->u+,uo立即由變＋UZ變成－UZ。uc+UZ設uC初始值uC(0+)=0uo保持+UZ不5/19/202326教材