集成運(yùn)算放大器知識介紹課件

第9章集成運(yùn)算放大器9.1

集成運(yùn)算放大器概述9.2

放大電路中的負(fù)反饋9.4

運(yùn)算放大器在信號處理方面的應(yīng)用9.5

運(yùn)算放大器在信號產(chǎn)生方面的應(yīng)用9.3

運(yùn)算放大器在信號運(yùn)算方面的應(yīng)用第9章集成運(yùn)算放大器9.1集成運(yùn)算放大器概述9.21.了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義；2.理解運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性，理解理想運(yùn)算放大器并掌握其基本分析方法；3.理解用集成運(yùn)放組成的比例、加減、微分和積分運(yùn)算電路的工作原理，了解有源濾波器的工作原理；4.理解電壓比較器的工作原理和應(yīng)用。本章要求第9章集成運(yùn)算放大器1.了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義；本章要求第9章9.1

集成運(yùn)算放大器概述

集成運(yùn)算放大器是一種具有很高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大電路。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。

集成電路

是把整個電路的各個元件以及相互之間的聯(lián)接同時制造在一塊半導(dǎo)體芯片上,組成一個不可分的整體。

集成電路特點(diǎn)：體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、價格低。集成電路分類按集成度按導(dǎo)電類型按功能小、中、大和超大規(guī)模雙、單極性和兩種兼容數(shù)字和模擬9.1集成運(yùn)算放大器概述集成運(yùn)算放大器是一各類型號集成芯片9.1.1集成運(yùn)放的組成1.元器件參數(shù)的一致性和對稱性好；

2.電阻的阻值受到限制，大電阻常用三極管恒流源代替，電位器需外接；

3.電容的容量受到限制，電感不能集成，故大電容、電感和變壓器均需外接；

4.二極管多用三極管的發(fā)射結(jié)代替。各類型號集成芯片9.1.1集成運(yùn)放的組成輸入級

中間級

輸出級偏置電路運(yùn)算放大器方框圖

輸入級：輸入電阻高，能減小零點(diǎn)漂移和抑制干擾信號，都采用帶恒流源的差分放大器

。

中間級：要求電壓放大倍數(shù)高。常采用帶恒流源的共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。

偏置電路:

由鏡像恒流源等電路組成

輸出級：與負(fù)載相接，要求輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，一般由互補(bǔ)對稱電路或射極輸出器構(gòu)成。輸入級中間級輸出級偏置運(yùn)算放大器方框圖輸入級：輸9.1.2差動放大電路+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個管子的漂移。EE：用于補(bǔ)償RE上的壓降，以獲得合適的工作點(diǎn)。電位器RP:

起調(diào)零作用。1、電路組成9.1.2差動放大電路+UCCuoui1RCRPT2.信號輸入

兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對共模信號沒有放大能力。(1)共模信號

ui1=ui2=uic

大小相等、極性相同

差動電路抑制共模信號能力的大小，反映了它對零點(diǎn)漂移的抑制水平。共模信號需要抑制+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–2.信號輸入兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出2.信號輸入兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)

差模信號

ui1=–ui2

大小相等、極性相反

uid

=ui1

–ui2uo=(VC1－VC1

)－(VC2+

VC１)=－2VC1即對差模信號有放大能力。差模信號是有用信號+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–2.信號輸入兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。例1:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:

ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:

ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV

放大器只放大兩個輸入信號的差值信號—差動放大電路。

這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。(3)比較輸入ui1、ui2大小和極性是任意的。例13.零點(diǎn)漂移的抑制uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時，ui1

=

ui2

=0當(dāng)溫度升高時ICVC（兩管變化量相等）

對稱差分放大電路對兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–3.零點(diǎn)漂移的抑制uo=VC1－VC2=0u4.輸入和輸出方式+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–雙端輸入雙端輸出雙端輸入單端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入單端輸出4.輸入和輸出方式+UCCuoui1RCRPT1RBRCu(CommonModeRejectionRatio)

全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力。差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說明差放分辨差模信號的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號的能力越強(qiáng)。5.共模抑制比共模抑制比(CommonModeRejectionRatio

若電路完全對稱，理想情況下共模放大倍數(shù)

Ac=0

輸出電壓

uo

=

Ad

（ui1－

ui2）=

Ad

uid

若電路不完全對稱，則Ac0，實(shí)際輸出電壓

uo

=Acuic+

Ad

uid即共模信號對輸出有影響。若電路完全對稱，理想情況下共模放大倍數(shù)輸入級中間級輸出級9.1.3集成運(yùn)放的工作原理反相輸入端同相輸入端輸出端+UCC

ui-UEEuoT3T4T5T1T2IS123++輸入級中間級輸出級9.1.3集成運(yùn)放的工作原理反相同相集成運(yùn)算放大器的管腳和符號反相輸入端同相輸入端+UCC–UEEuo+–+u–u++–+Auo信號傳輸方向輸出端實(shí)際運(yùn)放開環(huán)電壓放大倍數(shù)(a)(b)(a)符號;(b)引腳765F0071234U-U+-UCC+UCC輸出集成運(yùn)算放大器的管腳和符號反相同相+UCC–UEEuo+–+1.主要參數(shù)1.最大輸出電壓UOM

能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。2.開環(huán)差模電壓增益Auo

運(yùn)放沒有接反饋電路時的差模電壓放大倍數(shù)。

Auo愈高，所構(gòu)成的運(yùn)算電路越穩(wěn)定，運(yùn)算精度也越高。6.共模輸入電壓范圍UICM

運(yùn)放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運(yùn)放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。愈小愈好3.輸入失調(diào)電壓UIO4.輸入失調(diào)電流IIO5.輸入偏置電流IIB9.1.3集成運(yùn)放的特性1.主要參數(shù)1.最大輸出電壓UOM線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時，uo=Uo+

u+<u–

時，uo=Uo-

2.電壓傳輸特性uo=f(ui)+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)實(shí)際特性飽和區(qū)O線性區(qū)：非線性區(qū)：2.電壓傳輸特性uo=f(ui1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)

2)開環(huán)輸入電阻3)開環(huán)輸出電阻4)共模抑制比

由于實(shí)際運(yùn)算放大器的技術(shù)指標(biāo)接近理想化條件，用理想運(yùn)算放大器分析電路可使問題大大簡化,為此,后面對運(yùn)算放大器的分析都是按其理想化條件進(jìn)行的。4.理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù)

在分析運(yùn)算放大器的電路時，一般將它看成是理想的運(yùn)算放大器。理想化的主要條件：1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)2)開環(huán)輸入電阻3)開環(huán)輸出電阻線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時，uo=–Uo(sat)

uo++u+u––電壓傳輸特性uo=f(ui)+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)理想特性飽和區(qū)O理想運(yùn)算放大器圖形符號線性區(qū)：非線性區(qū)：uo++u+u––電壓傳輸特性u

理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)因?yàn)閡o

=Auo(u+–

u–

)所以(1)差模輸入電壓約等于0

即u+=u–

,稱“虛短”(2)輸入電流約等于0

即i+=i–0,稱“虛斷”

電壓傳輸特性

Auo越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須加負(fù)反饋才能使其工作于線性區(qū)。++∞uou–u+i+i––

u+–u–

uo線性區(qū)–Uo(sat)+Uo(sat)O理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)因?yàn)閡o=Auo(u+–

理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn)(1)輸出只有兩種可能,+Uo(sat)或–Uo(sat)(2)i+=i–0,仍存在“虛斷”現(xiàn)象電壓傳輸特性當(dāng)u+>u–

時，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時，uo=–Uo(sat)

不存在“虛短”現(xiàn)象

u+–u–

uo–Uo(sat)+Uo(sat)O飽和區(qū)理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn)(1)輸出只有兩種可能,RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––9.2.1

反饋的基本概念反饋：將放大電路輸出端的信號(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路引回到輸入端。9.2

放大電路中的負(fù)反饋esRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–+++–RS通過RE將輸出電流反饋到輸入通過RE將輸出電壓反饋到輸入RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––(b)帶反饋(a)不帶反饋A1.反饋的定義+–A

—凈輸入信號—反饋信號—輸出信號凈輸入信號：F反饋電路比較環(huán)節(jié)

—輸入信號基本放大電路

若三者同相，則Xd=Xi-Xf,即Xd<Xi,此時,反饋信號削弱了凈輸入信號,電路為負(fù)反饋。

若Xd>Xi

，即反饋信號起了增強(qiáng)凈輸入信號的作用則為正反饋。(b)帶反饋(a)不帶反饋A1.反饋的定義+–A—凈負(fù)反饋：反饋信號削弱凈輸入信號，使放大倍數(shù)降低。在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。

在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自激振蕩，使放大器不能正常工作。

正反饋：反饋信號增強(qiáng)凈輸入信號，使放大倍數(shù)提高。2.反饋的分類返回后一頁前一頁（1）正反饋與負(fù)反饋負(fù)反饋：反饋信號削弱凈輸入信號，在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)（2）交流反饋與直流反饋

在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，可以隔斷直流，此時反饋只對交流起作用。

在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容，可以使其只對直流起作用。

反饋只對交流信號起作用，稱為交流反饋。反饋只對直流起作用，稱為直流反饋。有的反饋對交直流均起作用。返回后一頁前一頁引入交流負(fù)反饋的目的：改善放大電路的性能引入直流負(fù)反饋的目的：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。（2）交流反饋與直流反饋在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，可RE直流反饋RE交直流反饋+UCCRE++––+UCCRE++––返回后一頁前一頁RE直流反饋RE交直流反饋+UCCRE++––+UCCRE+(3)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。如果反饋信號取自輸出電壓，叫電壓反饋。如果反饋信號取自輸出電流，叫電流反饋。(4)根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋。(3)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和3.負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式反饋放大電路的基本方程反饋系數(shù)凈輸入信號開環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)+–AF3.負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式反饋放大電路的基本方程反饋

負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。則有：同相，所以

AF是正實(shí)數(shù)負(fù)反饋時，|1+AF|稱為反饋深度，其值愈大，負(fù)反饋?zhàn)饔糜鷱?qiáng)，Af也就愈小。

射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數(shù)較低就是因?yàn)殡娐分幸肓素?fù)反饋。若|AF|>>1，稱為深度負(fù)反饋，此時：

在深度負(fù)反饋的情況下，閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋電路的參數(shù)有關(guān)。負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。則有：同相，所以AF是正實(shí)數(shù)負(fù)負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路中不同類型的負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)（1）

反饋極性的判別利用瞬時極性法判別負(fù)反饋與正反饋的步驟：2.若電路中某點(diǎn)的瞬時電位高于參考點(diǎn)(對交流為電壓的正半周)，則該點(diǎn)電位的瞬時極性為正(用表示)；反之為負(fù)(用表示)。－4.若反饋信號與輸入信號加在同一輸入端(或同一電極)上，

兩者極性相反時，凈輸入電壓減小,為負(fù)反饋；反之，極性相同為正反饋。

3.若反饋信號與輸入信號加在不同輸入端(或兩個電極)上，

兩者極性相同時，凈輸入電壓減小,為負(fù)反饋；反之，極性相反為正反饋。

1.設(shè)接“地”參考點(diǎn)的電位為零。9.2.2

負(fù)反饋放大電路的分析（1）反饋極性的判別利用瞬時極性法判別負(fù)反饋與正反饋的步驟（2）反饋方式的判別(1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。如果反饋信號取自輸出電壓，叫電壓反饋。如果反饋信號取自輸出電流，叫電流反饋。(2)根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋。（2）反饋方式的判別(1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同iiifibib=ii-if輸入信號反饋信號凈輸入信號并聯(lián)反饋跳轉(zhuǎn)1ube=ui-uf輸入信號凈輸入信號串聯(lián)反饋ufuiube+++–––反饋信號反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋電流信號與輸入信號電流比較,稱為并聯(lián)反饋。反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較的，稱為串聯(lián)反饋。返回后一頁前一頁iiifibib=ii-if輸入信號反饋信號凈輸入信號+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf減小了凈輸入電壓(差值電壓)

——負(fù)反饋uoRFuiR2R1+–++–+–例1：uoRFuiR2R1+–++–+–例2：設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui+

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf增大了凈輸入電壓

——正反饋－–+uf–+ud－在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。

在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自激振蕩，使放大器不能正常工作。+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=例3：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ube=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf減小了凈輸入電壓

——負(fù)反饋RBRER'Luiuo++––交流通路+–uf+–ube－ie交、直流分量的信號均可通過RE，所以RE引入的是交、直流反饋。如果有發(fā)射極旁路電容，RE中僅有直流分量的信號通過，這時RE引入的則是直流反饋。引入交流負(fù)反饋的目的：改善放大電路的性能引入直流負(fù)反饋的目的：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)例3：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo+分析步驟：3)是負(fù)反饋，判斷負(fù)反饋的類型;1)找出反饋網(wǎng)絡(luò)（一般是電阻、電容）；2)判別反饋極性；4)分析計算。返回后一頁前一頁分析步驟：3)是負(fù)反饋，判斷負(fù)反饋的類型;1)找出反饋網(wǎng)1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud

設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

ufuf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

—負(fù)反饋反饋電壓取自輸出電壓—電壓反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

—串聯(lián)反饋AF+–ufuduiuO(b)方框圖(a)電路uoRFuiR2R1+–++–+–RL各電壓的實(shí)際方向如圖1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud差值電壓ud=ui–

uf(a)電路uoRFuiR2R1+–++–+–RL反饋電壓反饋系數(shù)1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud差值電壓ud=ui2.串聯(lián)電流負(fù)反饋+–uf–+ud設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

—負(fù)反饋反饋電壓取自輸出電流—電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

—串聯(lián)反饋uf=Rio特點(diǎn):輸出電流

io與負(fù)載電阻RL無關(guān)—

同相輸入恒流源電路或電壓—電流變換電路。uouiR2RL+–++–ioR+–(a)電路AF+–ufuduiiO(b)方框圖2.串聯(lián)電流負(fù)反饋+–uf–+ud設(shè)輸入電壓ui為正，差2.串聯(lián)電流負(fù)反饋+–uf–+ud反饋系數(shù)F=RuouiR2RL+–++–ioR+–(a)電路反饋電壓uf=Rio2.串聯(lián)電流負(fù)反饋+–uf–+ud反饋系數(shù)F=Ruoui3.并聯(lián)電壓負(fù)反饋－設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實(shí)際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)

—負(fù)反饋反饋電流取自輸出電壓—電壓反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較—

—并聯(lián)反饋uoRFuiR2R1+–++–+–RLi1if

idAF+–ifidiiuO(b)方框圖(a)電路3.并聯(lián)電壓負(fù)反饋－設(shè)輸入電壓ui為正，差值電流i3.并聯(lián)電壓負(fù)反饋－反饋電流uoRFuiR2R1+–++–+–RLi1if

id(a)電路反饋系數(shù)3.并聯(lián)電壓負(fù)反饋－反饋電流uoRFuiR2R1+–++4.并聯(lián)電流負(fù)反饋設(shè)輸入電壓ui

為正，差值電流id=i1–

if各電流的實(shí)際方向如圖if削弱了凈輸入電流(差值電流)—負(fù)反饋反饋電流取自輸出電流—電流反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電流的形式比較

—并聯(lián)反饋－(a)電路AF+–ifidiiiO(b)方框圖RFR1uiR2RL+–++–ioRuRi1ifid4.并聯(lián)電流負(fù)反饋設(shè)輸入電壓ui為正，差值電流id4.并聯(lián)電流負(fù)反饋反饋電流－(a)電路RFR1uiR2RL+–++–ioRuRi1ifid反饋系數(shù)4.并聯(lián)電流負(fù)反饋反饋電流－(a)電路RFR1uiR2RL4.并聯(lián)電流負(fù)反饋－(a)電路RFR1uiR2RL+–++–ioRuRi1ifid特點(diǎn)：輸出電流io與負(fù)載電阻RL無關(guān)

——反相輸入恒流源電路反饋電流4.并聯(lián)電流負(fù)反饋－(a)電路RFR1uiR2RL+–++反饋類型的判別方法：1.反饋電路直接從輸出端引出的，是電壓反饋；從負(fù)載電阻RL的靠近“地”端引出的，是電流反饋；

2.輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端(同相和反相)上的，是串聯(lián)反饋；加在同一個輸入端(同相或反相)上的，是并聯(lián)反饋；

3.對串聯(lián)反饋，輸入信號和反饋信號的極性相同時，是負(fù)反饋；極性相反時，是正反饋；

4.對并聯(lián)反饋，凈輸入電流等于輸入電流和反饋電流之差時，是負(fù)反饋；否則是正反饋。反饋類型的判別方法：1.反饋電路直接從輸出端引出的例1：試判別下圖放大電路中從運(yùn)算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。uf+–解：

因反饋電路直接從運(yùn)算放大器A2的輸出端引出，所以是電壓反饋；

因輸入信號和反饋信號分別加在反相輸入端和同相輸入端上，所以是串聯(lián)反饋；因輸入信號和反饋信號的極性相同,所以是負(fù)反饋。－－串聯(lián)電壓負(fù)反饋

先在圖中標(biāo)出各點(diǎn)的瞬時極性及反饋信號；uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2例1：試判別下圖放大電路中從運(yùn)算放大器A2輸出端引至A1輸入例2：試判別下圖放大電路中從運(yùn)算放大器A2輸出端引至A1輸入端的是何種類型的反饋電路。解：

因反饋電路是從運(yùn)算放大器A2的負(fù)載電阻RL的靠近“地”端引出的，所以是電流反饋；

因輸入信號和反饋信號均加在同相輸入端上，所以是并聯(lián)反饋;

因凈輸入電流id等于輸入電流和反饋電流之差，所以是負(fù)反饋。－并聯(lián)電流負(fù)反饋i1ifiduo1uiR++–uo++–RLA1A2例2：試判別下圖放大電路中從運(yùn)算放大器A2輸出端引至A1輸入9.2.3負(fù)反饋對放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方程反饋系數(shù)凈輸入信號開環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)+–AF9.2.3負(fù)反饋對放大電路性能的影響反饋放大電路的基本方1.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。放大倍數(shù)下降至1/(1+|AF|)倍,其穩(wěn)定性提高1+|AF|倍。若|AF|>>1，稱為深度負(fù)反饋，此時：

在深度負(fù)反饋的情況下，閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋電路的參數(shù)有關(guān)。1.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。例：|A|=300，|F|=0.01。例：|A|=300，|F|=0.01。2.擴(kuò)展通頻帶引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加無負(fù)反饋有負(fù)反饋f|AO|0.707|Auo|Of′2|Afo|f2|Af|,|Af|0.707|Afo|BWBWf負(fù)反饋展寬通頻帶2.擴(kuò)展通頻帶引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加無負(fù)反饋有3.減小非線性失真

負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。加入負(fù)反饋無負(fù)反饋FufAuiuo大小略小略大接近正弦波uouiA+–uid略大略小uf3.減小非線性失真負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形uiubeib++––4.

對輸入電阻和輸出電阻的影響在同樣的

ib下，ui=ube+uf

>ube，所以

rif

提高。(1)串聯(lián)負(fù)反饋無負(fù)反饋時：有負(fù)反饋時：uf+–使電路的輸入電阻提高uiubeib++––4.對輸入電阻和輸出電阻的影響在同樣if無負(fù)反饋時：有負(fù)反饋時：在同樣的ube下，ii

=ib+if>ib，所以

rif

降低。(2)并聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻降低iiibube+–if無負(fù)反饋時：有負(fù)反饋時：在同樣的ube下，ii=ib

電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即有恒壓輸出特性，故輸出電阻降低。

電流負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電流的作用，即有恒流輸出特性，故輸出電阻提高。(3)電壓負(fù)反饋使電路的輸出電阻降低(4)電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻提高電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用，即有恒壓輸出特性，四種負(fù)反饋對ri和ro的影響串聯(lián)電壓串聯(lián)電流并聯(lián)電壓并聯(lián)電流思考題：為了分別實(shí)現(xiàn)：

(1)穩(wěn)定輸出電壓；(2)穩(wěn)定輸出電流；

(3)提高輸入電阻；(4)降低輸出電阻。應(yīng)引入哪種類型的負(fù)反饋？riro減低增高增高增高增高減低減低減低四種負(fù)反饋對ri和ro的影響串聯(lián)電壓串聯(lián)電流并聯(lián)電壓9.3

運(yùn)算放大器在信號運(yùn)算方面的運(yùn)用

集成運(yùn)算放大器與外部電阻、電容、半導(dǎo)體器件等構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對各種模擬信號進(jìn)行比例、加法、減法、微分、積分、對數(shù)、反對數(shù)、乘法和除法等運(yùn)算。

運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時，通常要引入深度負(fù)反饋。所以，它的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系基本決定于反饋電路和輸入電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而與運(yùn)算放大器本身的參數(shù)關(guān)系不大。改變輸入電路和反饋電路的結(jié)構(gòu)形式，就可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)算。9.3運(yùn)算放大器在信號運(yùn)算方面的運(yùn)用集成9.3.1比例運(yùn)算1.反相比例運(yùn)算(1)電路組成

以后如不加說明，輸入、輸出的另一端均為地()。(2)電壓放大倍數(shù)因虛短,

所以u–=u+=0，稱反相輸入端“虛地”—反相輸入的重要特點(diǎn)因虛斷，i+=i–=0

，

ifi1i–i+所以i1if

因要求靜態(tài)時u+、u–

對地電阻相同，所以平衡電阻R2=R1//RFuoRFuiR2R1++––++–9.3.1比例運(yùn)算1.反相比例運(yùn)算(1)電路組成(5)電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸入、輸出電阻低，

ri=R1。共模輸入電壓低。

結(jié)論：(1)Auf為負(fù)值，即uo與ui

極性相反。因?yàn)閡i加在反相輸入端。(2)Auf

只與外部電阻R1、RF

有關(guān)，與運(yùn)放本身參數(shù)無關(guān)。(3)|Auf

|可大于1，也可等于1或小于1。(4)因u–=u+=0，所以反相輸入端“虛地”。(5)電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸入、輸出電阻低，例:電路如下圖所示，已知R1=10k

，RF=50k。求:1.Auf

、R2；

2.若R1不變,要求Auf為–10,則RF

、R2應(yīng)為多少？解：1.Auf=–RF

R1

=–5010=–5R2=

R1

RF

=1050(10+50)=8.3k2.因

Auf

=–RF

/

R1

=–RF

10=–10

故得RF=–Auf

R1=–(–10)10=100k

R2=10100(10+100)=9.1kuORFuiR2R1++––++–例:電路如下圖所示，已知R1=10k，RF=2.同相比例運(yùn)算因虛斷，所以u+=ui

(1)電路組成(2)電壓放大倍數(shù)因虛短，所以

u–=ui

，反相輸入端不“虛地”

因要求靜態(tài)時u+、u對地電阻相同，所以平衡電阻R2=R1//RFuoRFuiR2R1++––++–u+u–2.同相比例運(yùn)算因虛斷，所以u+=ui(1)電路組(5)電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻高、輸出電阻低，共模輸入電壓可能較高。

結(jié)論：(1)Auf為正值，即

uo與ui

極性相同。因?yàn)閡i加在同相輸入端。(2)Auf只與外部電阻R1、RF有關(guān)，與運(yùn)放本身參數(shù)無關(guān)。(3)Auf≥1，不能小于1。(4)u–=u+

≠0,反相輸入端不存在“虛地”現(xiàn)象。(5)電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻高、輸出電阻

當(dāng)R1=且RF

=0時，uo=ui，

Auf=1，稱電壓跟隨器。uoRFuiR2R1++––++–

由運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器輸入電阻高、輸出電阻低，其跟隨性能比射極輸出器更好。uoui++––++–

左圖是一電壓跟隨器，電源經(jīng)兩個電阻分壓后加在電壓跟隨器的輸入端，當(dāng)負(fù)載RL變化時，其兩端電壓uo不會隨之變化。uo+–++–15kRL15k+15V7.5k例：當(dāng)R1=且RF=0時，uo=ui，恒壓源

由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器可組成恒壓源。UORFR2R1+–++–RL+–UZRDZ+UUORFR2R1++–+–RLRDZ+–UZ+U反相輸入恒壓源同相輸入恒壓源改變RF即可調(diào)節(jié)恒壓源的輸出電壓。恒壓源由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器可組成恒壓源。UO負(fù)載電流的大小與負(fù)載無關(guān)。

例2:負(fù)載浮地的電壓-電流的轉(zhuǎn)換電路(1)能測量較小的電壓；(2)輸入電阻高，對被測電路影響小。流過電流表的電流IGUxR2R1+–++–iLi1RLuiR2R1+–++–負(fù)載電流的大小例2:負(fù)載浮地的電壓-電流的轉(zhuǎn)換電路(1)9.3.2加法運(yùn)算電路1.反相加法運(yùn)算電路因虛短,u–=u+=0

平衡電阻：

R2=Ri1

//Ri2

//RFii2ii1ifuoui2RFui1Ri2Ri1++–R2+–因虛斷，i–=0

所以

ii1+ii2=if

9.3.2加法運(yùn)算電路1.反相加法運(yùn)算電路因虛短2.同相加法運(yùn)算電路方法1:根據(jù)疊加原理

ui1單獨(dú)作用(ui2＝0)時，同理，ui2單獨(dú)作用時ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R1+–2.同相加法運(yùn)算電路方法1:根據(jù)疊加原理同理，ui2單方法2：

平衡電阻：

Ri1//Ri2

=R1

//RFu+思考u+=?也可寫出u–和u+的表達(dá)式，利用u–=u+的性質(zhì)求解。ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R1+–方法2：平衡電阻：u+思考u+=?也可寫出u–和u+的1.輸入電阻低；2.共模電壓低；3.當(dāng)改變某一路輸入電阻時，對其它路無影響；同相加法運(yùn)算電路的特點(diǎn)：1.輸入電阻高；2.共模電壓高；3.當(dāng)改變某一路輸入電阻時，對其它路有影響；反相加法運(yùn)算電路的特點(diǎn)：ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R1+–ui2uoRFui1Ri2Ri1++–R2+–1.輸入電阻低；同相加法運(yùn)算電路的特點(diǎn)：反相加法運(yùn)算電路9.3.3減法運(yùn)算電路由虛斷可得：由虛短可得：分析方法1：ui2uoRFui1R3R2++–R1+–++––

如果取R1

=R2

，R3

=RF

如R1

=R2

=R3

=RF

R2//R3

=R1

//RF輸出與兩個輸入信號的差值成正比。常用做測量放大電路9.3.3減法運(yùn)算電路由虛斷可得：由虛短可得：分析方法分析方法2：利用疊加原理減法運(yùn)算電路可看作是反相比例運(yùn)算電路與同相比例運(yùn)算電路的疊加。u+ui2uoRFui1R3R2++–R1+–++––分析方法2：利用疊加原理u+ui2uoRFui1R3R2++9.2.4積分運(yùn)算電路

由虛短及虛斷性質(zhì)可得

i1=ifif=?ifi1uOCFuiR2R1++––++–uC+–

當(dāng)電容CF的初始電壓為uC(t0)時，則有9.2.4積分運(yùn)算電路由虛短及虛斷性質(zhì)可得if若輸入信號電壓為恒定直流量，即ui=Ui

時，則uitO積分飽和線性積分時間線性積分時間–Uo(sat)uotO+Uo(sat)ui=Ui>0

ui=–Ui<0

采用集成運(yùn)算放大器組成的積分電路，由于充電電流基本上是恒定的，故uo是時間t的一次函數(shù)，從而提高了它的線性度。輸出電壓隨時間線性變化Ui–Ui若輸入信號電壓為恒定直流量，即ui=Ui時，則uitO

將比例運(yùn)算和積分運(yùn)算結(jié)合在一起，就組成比例-積分運(yùn)算電路。ifi1電路的輸出電壓上式表明：輸出電壓是對輸入電壓的比例-積分

這種運(yùn)算器又稱PI調(diào)節(jié)器,常用于控制系統(tǒng)中,以保證自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。改變RF和CF，可調(diào)整比例系數(shù)和積分時間常數(shù),以滿足控制系統(tǒng)的要求。uoCFuiR2R1++––++–RF將比例運(yùn)算和積分運(yùn)算結(jié)合在一起，就組成ifi1電路的9.3.5微分運(yùn)算電路ifi1由虛短及虛斷性質(zhì)可得

i1=ifuitOuotOUi–UiuoC1uiR2RF++––++–9.3.5微分運(yùn)算電路ifi1由虛短及虛斷性質(zhì)可得uiuoC1uiR2RF++––++–R1比例-微分運(yùn)算電路上式表明：輸出電壓是對輸入電壓的比例-微分

控制系統(tǒng)中，PD調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程中起加速作用，即使系統(tǒng)有較快的響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定性?！狿D調(diào)節(jié)器ifiRiCuoC1uiR2RF++––++–R1比例-微分運(yùn)算電路第9章集成運(yùn)算放大器9.1

集成運(yùn)算放大器概述9.2

放大電路中的負(fù)反饋9.4

運(yùn)算放大器在信號處理方面的應(yīng)用9.5

運(yùn)算放大器在信號產(chǎn)生方面的應(yīng)用9.3

運(yùn)算放大器在信號運(yùn)算方面的應(yīng)用第9章集成運(yùn)算放大器9.1集成運(yùn)算放大器概述9.21.了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義；2.理解運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性，理解理想運(yùn)算放大器并掌握其基本分析方法；3.理解用集成運(yùn)放組成的比例、加減、微分和積分運(yùn)算電路的工作原理，了解有源濾波器的工作原理；4.理解電壓比較器的工作原理和應(yīng)用。本章要求第9章集成運(yùn)算放大器1.了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義；本章要求第9章9.1

集成運(yùn)算放大器概述

集成運(yùn)算放大器是一種具有很高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大電路。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。

集成電路

是把整個電路的各個元件以及相互之間的聯(lián)接同時制造在一塊半導(dǎo)體芯片上,組成一個不可分的整體。

集成電路特點(diǎn)：體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、價格低。集成電路分類按集成度按導(dǎo)電類型按功能小、中、大和超大規(guī)模雙、單極性和兩種兼容數(shù)字和模擬9.1集成運(yùn)算放大器概述集成運(yùn)算放大器是一各類型號集成芯片9.1.1集成運(yùn)放的組成1.元器件參數(shù)的一致性和對稱性好；

2.電阻的阻值受到限制，大電阻常用三極管恒流源代替，電位器需外接；

3.電容的容量受到限制，電感不能集成，故大電容、電感和變壓器均需外接；

4.二極管多用三極管的發(fā)射結(jié)代替。各類型號集成芯片9.1.1集成運(yùn)放的組成輸入級

中間級

輸出級偏置電路運(yùn)算放大器方框圖

輸入級：輸入電阻高，能減小零點(diǎn)漂移和抑制干擾信號，都采用帶恒流源的差分放大器

。

中間級：要求電壓放大倍數(shù)高。常采用帶恒流源的共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。

偏置電路:

由鏡像恒流源等電路組成

輸出級：與負(fù)載相接，要求輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，一般由互補(bǔ)對稱電路或射極輸出器構(gòu)成。輸入級中間級輸出級偏置運(yùn)算放大器方框圖輸入級：輸9.1.2差動放大電路+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個管子的漂移。EE：用于補(bǔ)償RE上的壓降，以獲得合適的工作點(diǎn)。電位器RP:

起調(diào)零作用。1、電路組成9.1.2差動放大電路+UCCuoui1RCRPT2.信號輸入

兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對共模信號沒有放大能力。(1)共模信號

ui1=ui2=uic

大小相等、極性相同

差動電路抑制共模信號能力的大小，反映了它對零點(diǎn)漂移的抑制水平。共模信號需要抑制+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–2.信號輸入兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出2.信號輸入兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)

差模信號

ui1=–ui2

大小相等、極性相反

uid

=ui1

–ui2uo=(VC1－VC1

)－(VC2+

VC１)=－2VC1即對差模信號有放大能力。差模信號是有用信號+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–2.信號輸入兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。例1:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:

ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:

ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV

放大器只放大兩個輸入信號的差值信號—差動放大電路。

這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。(3)比較輸入ui1、ui2大小和極性是任意的。例13.零點(diǎn)漂移的抑制uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時，ui1

=

ui2

=0當(dāng)溫度升高時ICVC（兩管變化量相等）

對稱差分放大電路對兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–3.零點(diǎn)漂移的抑制uo=VC1－VC2=0u4.輸入和輸出方式+UCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+++–––T2EE+–雙端輸入雙端輸出雙端輸入單端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入單端輸出4.輸入和輸出方式+UCCuoui1RCRPT1RBRCu(CommonModeRejectionRatio)

全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力。差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說明差放分辨差模信號的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號的能力越強(qiáng)。5.共模抑制比共模抑制比(CommonModeRejectionRatio

若電路完全對稱，理想情況下共模放大倍數(shù)

Ac=0

輸出電壓

uo

=

Ad

（ui1－

ui2）=

Ad

uid

若電路不完全對稱，則Ac0，實(shí)際輸出電壓

uo

=Acuic+

Ad

uid即共模信號對輸出有影響。若電路完全對稱，理想情況下共模放大倍數(shù)輸入級中間級輸出級9.1.3集成運(yùn)放的工作原理反相輸入端同相輸入端輸出端+UCC

ui-UEEuoT3T4T5T1T2IS123++輸入級中間級輸出級9.1.3集成運(yùn)放的工作原理反相同相集成運(yùn)算放大器的管腳和符號反相輸入端同相輸入端+UCC–UEEuo+–+u–u++–+Auo信號傳輸方向輸出端實(shí)際運(yùn)放開環(huán)電壓放大倍數(shù)(a)(b)(a)符號;(b)引腳765F0071234U-U+-UCC+UCC輸出集成運(yùn)算放大器的管腳和符號反相同相+UCC–UEEuo+–+1.主要參數(shù)1.最大輸出電壓UOM

能使輸出和輸入保持不失真關(guān)系的最大輸出電壓。2.開環(huán)差模電壓增益Auo

運(yùn)放沒有接反饋電路時的差模電壓放大倍數(shù)。

Auo愈高，所構(gòu)成的運(yùn)算電路越穩(wěn)定，運(yùn)算精度也越高。6.共模輸入電壓范圍UICM

運(yùn)放所能承受的共模輸入電壓最大值。超出此值，運(yùn)放的共模抑制性能下降，甚至造成器件損壞。愈小愈好3.輸入失調(diào)電壓UIO4.輸入失調(diào)電流IIO5.輸入偏置電流IIB9.1.3集成運(yùn)放的特性1.主要參數(shù)1.最大輸出電壓UOM線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時，uo=Uo+

u+<u–

時，uo=Uo-

2.電壓傳輸特性uo=f(ui)+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)實(shí)際特性飽和區(qū)O線性區(qū)：非線性區(qū)：2.電壓傳輸特性uo=f(ui1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)

2)開環(huán)輸入電阻3)開環(huán)輸出電阻4)共模抑制比

由于實(shí)際運(yùn)算放大器的技術(shù)指標(biāo)接近理想化條件，用理想運(yùn)算放大器分析電路可使問題大大簡化,為此,后面對運(yùn)算放大器的分析都是按其理想化條件進(jìn)行的。4.理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù)

在分析運(yùn)算放大器的電路時，一般將它看成是理想的運(yùn)算放大器。理想化的主要條件：1)開環(huán)電壓放大倍數(shù)2)開環(huán)輸入電阻3)開環(huán)輸出電阻線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時，uo=–Uo(sat)

uo++u+u––電壓傳輸特性uo=f(ui)+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)理想特性飽和區(qū)O理想運(yùn)算放大器圖形符號線性區(qū)：非線性區(qū)：uo++u+u––電壓傳輸特性u

理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)因?yàn)閡o

=Auo(u+–

u–

)所以(1)差模輸入電壓約等于0

即u+=u–

,稱“虛短”(2)輸入電流約等于0

即i+=i–0,稱“虛斷”

電壓傳輸特性

Auo越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須加負(fù)反饋才能使其工作于線性區(qū)。++∞uou–u+i+i––

u+–u–

uo線性區(qū)–Uo(sat)+Uo(sat)O理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)因?yàn)閡o=Auo(u+–

理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn)(1)輸出只有兩種可能,+Uo(sat)或–Uo(sat)(2)i+=i–0,仍存在“虛斷”現(xiàn)象電壓傳輸特性當(dāng)u+>u–

時，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時，uo=–Uo(sat)

不存在“虛短”現(xiàn)象

u+–u–

uo–Uo(sat)+Uo(sat)O飽和區(qū)理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)的特點(diǎn)(1)輸出只有兩種可能,RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––9.2.1

反饋的基本概念反饋：將放大電路輸出端的信號(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路引回到輸入端。9.2

放大電路中的負(fù)反饋esRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–+++–RS通過RE將輸出電流反饋到輸入通過RE將輸出電壓反饋到輸入RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––(b)帶反饋(a)不帶反饋A1.反饋的定義+–A

—凈輸入信號—反饋信號—輸出信號凈輸入信號：F反饋電路比較環(huán)節(jié)

—輸入信號基本放大電路

若三者同相，則Xd=Xi-Xf,即Xd<Xi,此時,反饋信號削弱了凈輸入信號,電路為負(fù)反饋。

若Xd>Xi

，即反饋信號起了增強(qiáng)凈輸入信號的作用則為正反饋。(b)帶反饋(a)不帶反饋A1.反饋的定義+–A—凈負(fù)反饋：反饋信號削弱凈輸入信號，使放大倍數(shù)降低。在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。

在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自激振蕩，使放大器不能正常工作。

正反饋：反饋信號增強(qiáng)凈輸入信號，使放大倍數(shù)提高。2.反饋的分類返回后一頁前一頁（1）正反饋與負(fù)反饋負(fù)反饋：反饋信號削弱凈輸入信號，在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)（2）交流反饋與直流反饋

在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，可以隔斷直流，此時反饋只對交流起作用。

在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容，可以使其只對直流起作用。

反饋只對交流信號起作用，稱為交流反饋。反饋只對直流起作用，稱為直流反饋。有的反饋對交直流均起作用。返回后一頁前一頁引入交流負(fù)反饋的目的：改善放大電路的性能引入直流負(fù)反饋的目的：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。（2）交流反饋與直流反饋在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，可RE直流反饋RE交直流反饋+UCCRE++––+UCCRE++––返回后一頁前一頁RE直流反饋RE交直流反饋+UCCRE++––+UCCRE+(3)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。如果反饋信號取自輸出電壓，叫電壓反饋。如果反饋信號取自輸出電流，叫電流反饋。(4)根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋。(3)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和3.負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式反饋放大電路的基本方程反饋系數(shù)凈輸入信號開環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)+–AF3.負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式反饋放大電路的基本方程反饋

負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。則有：同相，所以

AF是正實(shí)數(shù)負(fù)反饋時，|1+AF|稱為反饋深度，其值愈大，負(fù)反饋?zhàn)饔糜鷱?qiáng)，Af也就愈小。

射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數(shù)較低就是因?yàn)殡娐分幸肓素?fù)反饋。若|AF|>>1，稱為深度負(fù)反饋，此時：

在深度負(fù)反饋的情況下，閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋電路的參數(shù)有關(guān)。負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降。則有：同相，所以AF是正實(shí)數(shù)負(fù)負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路中不同類型的負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)（1）

反饋極性的判別利用瞬時極性法判別負(fù)反饋與正反饋的步驟：2.若電路中某點(diǎn)的瞬時電位高于參考點(diǎn)(對交流為電壓的正半周)，則該點(diǎn)電位的瞬時極性為正(用表示)；反之為負(fù)(用表示)。－4.若反饋信號與輸入信號加在同一輸入端(或同一電極)上，

兩者極性相反時，凈輸入電壓減小,為負(fù)反饋；反之，極性相同為正反饋。

3.若反饋信號與輸入信號加在不同輸入端(或兩個電極)上，

兩者極性相同時，凈輸入電壓減小,為負(fù)反饋；反之，極性相反為正反饋。

1.設(shè)接“地”參考點(diǎn)的電位為零。9.2.2

負(fù)反饋放大電路的分析（1）反饋極性的判別利用瞬時極性法判別負(fù)反饋與正反饋的步驟（2）反饋方式的判別(1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。如果反饋信號取自輸出電壓，叫電壓反饋。如果反饋信號取自輸出電流，叫電流反饋。(2)根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋。

反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋信號與輸入信號以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋。（2）反饋方式的判別(1)根據(jù)反饋所采樣的信號不同iiifibib=ii-if輸入信號反饋信號凈輸入信號并聯(lián)反饋跳轉(zhuǎn)1ube=ui-uf輸入信號凈輸入信號串聯(lián)反饋ufuiube+++–––反饋信號反饋信號與輸入信號并聯(lián)，即反饋電流信號與輸入信號電流比較,稱為并聯(lián)反饋。反饋信號與輸入信號串聯(lián)，即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較的，稱為串聯(lián)反饋。返回后一頁前一頁iiifibib=ii-if輸入信號反饋信號凈輸入信號+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf減小了凈輸入電壓(差值電壓)

——負(fù)反饋uoRFuiR2R1+–++–+–例1：uoRFuiR2R1+–++–+–例2：設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui+

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf增大了凈輸入電壓

——正反饋－–+uf–+ud－在振蕩器中引入正反饋，用以產(chǎn)生波形。

在放大電路中，出現(xiàn)正反饋將使放大器產(chǎn)生自激振蕩，使放大器不能正常工作。+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=例3：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ube=ui–

uf各電壓的實(shí)際方向如圖uf減小了凈輸入電壓

——負(fù)反饋RBRER'Luiuo++––交流通路+–uf+–ube－ie交、直流分量的信號均可通過RE，所以RE引入的是交、直流反饋。如果有發(fā)射極旁路電容，RE中僅有直流分量的信號通過，這時RE引入的則是直流反饋。引入交流負(fù)反饋的目的：改善放大電路的性能引入直流負(fù)反饋的目的：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)例3：RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo+分析步驟：3)是負(fù)反饋，判斷負(fù)反饋的類型;1)找出反饋網(wǎng)絡(luò)（一般是電阻、電容）；2)判別反饋極性；4)分析計算。返回后一頁前一頁分析步驟：3)是負(fù)反饋，判斷負(fù)反饋的類型;1)找出反饋網(wǎng)1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud

設(shè)輸入電壓ui為正，差值電壓ud=ui–

ufuf削弱了凈輸入電壓(差值電壓)

—負(fù)反饋反饋電壓取自輸出電壓—電壓反饋

反饋信號與輸入信號在輸入端以電壓的形式比較

—串聯(lián)反饋AF+–ufuduiuO(b)方框圖(a)電路uoRFuiR2R1+–++–+–RL各電壓的實(shí)際方向如圖1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud設(shè)輸入電壓ui1.串聯(lián)電壓負(fù)反饋+–uf+–ud差值電壓ud=ui–

uf(a)電路uoR