放大器的認(rèn)識講解課件

1、武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 創(chuàng)新基地 第七組 放大器的知識比例運(yùn)算電路求和運(yùn)算電路積分運(yùn)算電路對數(shù)運(yùn)算電路指數(shù)運(yùn)算電路電流/電壓變換電路電壓/電流變換電路波型發(fā)生器 時（深度負(fù)反饋） 引入深度負(fù)反饋后，電路增益基本與放大電路的內(nèi)部參數(shù)和負(fù)載無關(guān)(只要負(fù)載不使A下降太多）。深度負(fù)反饋放大器的近似計算理想運(yùn)放及運(yùn)放工作的兩個區(qū)域理想運(yùn)算放大器 理想運(yùn)放可以理解為實(shí)際運(yùn)放的理想化模型。就是將集成運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，得到一個理想的運(yùn)算放大器。即：（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod=；（2）差模輸入電阻rid=；（3）輸出電阻rod=0；（4）輸入失調(diào)電壓UIO=0，輸入失調(diào)電流IIO=0；輸入

2、失調(diào)電壓的溫漂dUIO/dT=0，輸入失調(diào)電流的溫漂dIIO/dT=0；（5）共模抑制比KCMR=；（6）輸入偏置電流IIB=0；（7）-3dB帶寬fh=； （8）無干擾、噪聲。 1運(yùn)放工作在線性工作區(qū)時的特點(diǎn) 線性工作區(qū)是指輸出電壓uo與輸入電壓ui成正比時的輸入電壓范圍。uo=Aodui=Aod(u+-u-)u+ u-虛短Aod= 由于理想運(yùn)放的輸入電阻rid=ric=，而加到運(yùn)放輸入端的電壓u+-u-有限，所以運(yùn)放兩個輸入端的電流：i+=i-0這一特性稱為理想運(yùn)放輸入端的“虛斷”。 集成運(yùn)放的傳輸特性1 比例運(yùn)算電路(1) 反相比例電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋輸入端虛短、虛斷=+_VVIIfssf

3、oVRRV1-=1. 基本電路0RiRi = R1電路中Ri 稱為平衡電阻R = R1 / RfVs-+RfRVoIfR1IsIiARVsVoRfR1(2) 同相比例電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋輸入端虛短、虛斷sVVV=+_ofsVRRRV11+=RiRi = 平衡電阻 R = R1 / Rf1. 基本電路RsfoVRV)1(1+=2. 電壓跟隨器輸入電阻大輸出電阻小，能真實(shí)地將輸入信號傳給負(fù)載而從信號源取流很小VsVoVs3-+ARfRVoIfR3I3IdVs2R2I2Vs1I1R12 求和運(yùn)算電路_+0=VV0=Id虛短、虛斷)(332211RVRVRVRVsssfo+=-（1）. 反相求和電路R

4、=R1 / R2 /R3 / Rf 同相求和電路iI0=ofVRRRVV11_+=+虛短、虛斷)(32s1csbsafnpoRVRVRVRRRV+=)(321csbsasfonpRVRVRVRVRR+=則：如果Vs2Vs1RaVs3VoRfR1RRbRcVs2-+ARVoIfR2I2Vs1R1I1Vs3R3I3Vs4R4I4Rf 差動求和電路Vs3=Vs4=0 時：RR)(22111VVRVssfo+-=)(44332RVRVRVssfo+=Vs1=Vs2=0 且根據(jù)疊加原理得：雙運(yùn)放和差電路Vs2-+A2Rf1R3Vo1If1R2I2Id1Vs1R1I1-+A1Rf2R6VoIf2R4I4I

5、d2Vs3R5I5)(221111RVRVRVssfo+-=)(534122RVRVRVsofo+-=例1:設(shè)計一加減運(yùn)算電路設(shè)計一加減運(yùn)算電路，使 Vo=2Vs1+5Vs2-10Vs3解：用雙運(yùn)放實(shí)現(xiàn)如果選Rf1= Rf2 =100K，且R4= 100K則：R1= 50K R2= 20K R5= 10K平衡電阻 R3= R1/ R2/ Rf1= 12.5KR6= R4/ R5/ Rf2= 8.3KVs2-+A1Rf1R3Vo1R2Vs1R1-+A2Rf2R6VoR4Vs3R53 積分電路電容兩端電壓與電流的關(guān)系：vs-+ACRvoicRisid+ vc - 當(dāng)vs=Vs時，定義t=RC為時間

6、常數(shù) 積分實(shí)驗(yàn)電路4 微分運(yùn)算電路RtvdttdvCtiosc)(-=)(=)(dttdvRCtvso)()(-=vs-+ACRvoifRidis+ vc - 微分實(shí)驗(yàn)電路10K5 對數(shù)運(yùn)算電路VoVs-+DRIDR1IsIdATDVvsDsseIIRvI/1=v1lnRIVvssTo-=-VoVs-+TRICR1IsIdA(1)(2)6 指數(shù)運(yùn)算電路vovs-+RRIcIdAT將對數(shù)運(yùn)算電路中T與R位置對調(diào)構(gòu)成指數(shù)運(yùn)算7 電流-電壓變換電路由圖可知可見輸出電壓與輸入電流成比例。輸出端的負(fù)載電流：電流-電壓變換電路電流電壓變換電路：8. 電壓-電流變換電路由負(fù)載不接地電路圖可知：所以輸出電流與

7、輸入電壓成比例。負(fù)載不接地電壓-電流變換電路 對負(fù)載接地電路圖電路， R1和R2構(gòu)成電流并聯(lián)負(fù)反饋； R3 、R4和RL構(gòu)成構(gòu)成電壓串聯(lián)正反饋。電壓-電流變換電路討論：1. 當(dāng)分母為零時， iO ，電路自激。2. 當(dāng)R2 /R1 =R3 /R4時, 則： 說明iO與vS成正比 , 實(shí)現(xiàn)了線性變換。 電壓-電流和電流-電壓變換器廣泛應(yīng)用于放大電路和傳感器的連接處，是很有用的電子電路。 方波發(fā)生電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖8.1所示，雙向穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值一般為5-6V1 按電路圖接線，觀察VC 、VO波形及頻率，與預(yù)習(xí)比較。2 分別測出R=10K, 110K時的頻率，輸出幅值，與預(yù)習(xí)比較。 3 要想獲得更低的頻率應(yīng)如何選擇電路參數(shù)？試?yán)脤?shí)驗(yàn)箱上給出的元器件進(jìn)行條件實(shí)驗(yàn)并觀測之。 （1） 按圖接線，觀察并測量電路的振蕩頻率、幅值及占空比。（2） 若要使占空比更大，應(yīng)如何選擇電路參數(shù)并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路