項(xiàng)目七集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用課件

項(xiàng)目七：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用項(xiàng)目描述：集成運(yùn)算放大器簡稱集成運(yùn)放，用集成運(yùn)放作為核心，外接線性反饋元件，可以構(gòu)成多種線性應(yīng)用電路。本項(xiàng)目主要講述集成運(yùn)放組成及特點(diǎn)，反饋概念及負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響，重點(diǎn)闡述集成運(yùn)放的線性應(yīng)用技能。項(xiàng)目七：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用項(xiàng)目描述：通用型集成運(yùn)算放大器的組成及其基本特性任務(wù)三十放大電路中的負(fù)反饋及其應(yīng)用任務(wù)三十一集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用任務(wù)三十二通用型集成運(yùn)算放大器的組成及其基本特性任務(wù)三十放大電路中的負(fù)

能力目標(biāo)3：初步會(huì)選擇和使用通用型集成運(yùn)算放大器熟悉理想集成運(yùn)放在線性狀態(tài)的特點(diǎn)

能力目標(biāo)2：任務(wù)三十：通用型集成運(yùn)算放大器的組成及其基本特性掌握理想集成運(yùn)放的特征

能力目標(biāo)1：能力目標(biāo)3：初步會(huì)選擇和使用通用型集成運(yùn)算放大器熟悉理一、通用型集成運(yùn)放的概念1.通用集成運(yùn)放的概念

集成電路是利用半導(dǎo)體制造工藝，把整個(gè)電路中的元器件制作在一塊基片上，經(jīng)封裝后構(gòu)成特定功能的電路塊。集成運(yùn)算放大器簡稱集成運(yùn)放，它是將一個(gè)高電壓放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合多級(jí)放大電路制作在一個(gè)單晶硅芯片上的器件，因?yàn)樗畛踔饕糜谀M量的數(shù)學(xué)運(yùn)算而得此名。一、通用型集成運(yùn)放的概念1.通用集成運(yùn)放的概念2.集成運(yùn)放組成及電路符號(hào)輸入級(jí)：差分電路，大大減少溫漂。中間級(jí)：采用有源負(fù)載的共發(fā)射極電路，增益大。輸出級(jí)：OCL電路，帶負(fù)載能力強(qiáng)偏置電路：鏡像電流源，微電流源。輸入級(jí)偏置電路中間級(jí)輸出級(jí)+uouid2.集成運(yùn)放組成及電路符號(hào)輸入級(jí)：差分電路，大大減少電路符號(hào)習(xí)慣用符號(hào)uid+VCC–VEE國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)uouid+VCC–VEE8直流電源接法uouidVCCVEE8u–u+VCC=VEE等效電路uouidu–i+u+uoRidAuduidRoi–u+—同相端輸入電壓u-

—反相端輸入電壓uid—差模輸入電壓uid=u–u+Aud—開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)

uo=Aud(u+–u)電路符號(hào)習(xí)慣用符號(hào)uid+VCC–VEE國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)uoui1)

Aud2.集成運(yùn)放特性的理想化2)

Rid3)Ro

0uouidu–i+u+uoRidAuduidRoi–

在分析集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路的工作原理和輸入輸出關(guān)系時(shí)，運(yùn)用理想運(yùn)放的概念，有利于抓住事物的本質(zhì)，忽略次要因素，簡化分析過程。今后對(duì)各種集成運(yùn)算放大器電路的分析，如無特殊說明，均將集成運(yùn)算放大器視為理想運(yùn)放來考慮。1)Aud2.集成運(yùn)放特性的理想化2)R1.作在線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1)

u+

u–(虛短)證：uo=Aud(u+–u–)=Auduidu+–u–=uo/Aud02)i+

i–0(虛斷)證：i+=uid/Rid0同理i–02.工作在非線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1)u+>u–時(shí)，uo=Uomaxu+<u–時(shí),

uo=–UOmax2)i+

i–0(虛斷)傳輸特性O(shè)uiduoUomax–Uomax理想線性區(qū)實(shí)際二、集成運(yùn)算放大器的基本特點(diǎn)1.作在線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1)u+u–(虛短)證：u任務(wù)三十一：放大電路中的負(fù)反饋及其應(yīng)用會(huì)用反饋概念判斷反饋類型會(huì)按放大電路要求選擇合適的負(fù)反饋

能力目標(biāo)1：

能力目標(biāo)2：

能力目標(biāo)3：能應(yīng)用深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)估算閉環(huán)電壓增益

任務(wù)三十一：放大電路中的負(fù)反饋及其應(yīng)用會(huì)用反饋概念判斷反饋類反饋概念—在放大電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或者全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量（放大電路的輸入電壓或輸入電流）的措施稱為反饋

。2.

信號(hào)的兩種流向正向傳輸：輸入輸出反向傳輸：輸出輸入

—

開環(huán)—

閉環(huán)輸入輸出

放大電路

反饋網(wǎng)絡(luò)一、反饋放大電路的組成及基本關(guān)系

反饋概念—在放大電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部A+–比較環(huán)節(jié)3.反饋的組成和基本關(guān)系式基本放大電路F反饋網(wǎng)絡(luò)xi—輸入信號(hào)(ii或ui)xid—

凈輸入信號(hào)(iid或uid)xo—輸出信號(hào)(io或uo)xf—

反饋信號(hào)(if或uf)開環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)xid=xi-

xf—

負(fù)反饋方程。AF—環(huán)路放大倍數(shù)。1+AF—反饋深度。A+–比較3.反饋的組成和基本關(guān)系式基本放大電路F反饋網(wǎng)絡(luò)4.反饋的分類（1）正反饋和負(fù)反饋正反饋—

反饋使凈輸入電量增加，從而使輸出量增大。負(fù)反饋—反饋使凈輸入電量減小，從而使輸出量減小。判斷法：瞬時(shí)極性法（2）直流反饋和交流反饋直流反饋

—

直流信號(hào)的反饋。交流反饋

—

交流信號(hào)的反饋。4.反饋的分類（1）正反饋和負(fù)反饋正反饋—反饋使凈輸例7-2輸入回路輸出回路判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋？直反饋還是交流反饋？+C1RS+ui–RERB+VCCC2RL+us–+uo–++uid

–

RE介于輸入輸出回路，有反饋。反饋使

uid減小，為負(fù)反饋。既有直流反饋，又有交流反饋。例7-2輸入輸出判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋？直二、負(fù)反饋放大電路的基本類型1.電壓反饋和電流反饋電壓反饋

—

反饋信號(hào)取自輸出電壓的部分或全部。--穩(wěn)定輸出電壓判別法：使uo=0(RL短路)，若反饋消失則為電壓反饋。電流反饋

—

反饋信號(hào)取自輸出電流。---穩(wěn)定輸出電流判別法：使io=0(RL短路)，若反饋仍存在則為電流反饋。AFRLuo電壓反饋電流反饋iouoFARLio二、負(fù)反饋放大電路的基本類型1.電壓反饋和電流反饋電壓反2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。uid

=

ui

uf特點(diǎn)：信號(hào)源內(nèi)阻越小，反饋效果越明顯。并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電流相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。iid

=

ii

if特點(diǎn)：信號(hào)源內(nèi)阻越大，反饋效果越明顯。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufus2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以u(píng)i3.四種基本反饋類型AFuiuidufusRSRLuo電壓串聯(lián)負(fù)反饋AFuiuidufusRSiouoRLio電流串聯(lián)負(fù)反饋FAiiifisiidRSRLuo電壓并聯(lián)負(fù)反饋FAiiifisiidRSiouoRLio電流并聯(lián)負(fù)反饋3.四種基本反饋類型uiuidufusRSRLuo電壓串聯(lián)負(fù)三、負(fù)反饋放大電路分析例7-3uo經(jīng)Rf與R1分壓反饋到輸入回路，故有反饋。AF反饋使凈輸入電壓uid減小，為負(fù)反饋。RL=0，無反饋，故為電壓反饋。uf=uoR1/(R1+Rf)也說明是電壓反饋。uid=ui

uf故為串聯(lián)反饋。電壓串聯(lián)負(fù)反饋三、負(fù)反饋放大電路分析例7-3uo經(jīng)Rf例

7-4Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。反饋使凈輸入電壓uid減小，為負(fù)反饋。RL=0，反饋存在，故為電流反饋。uf=ioRf，也說明是電流反饋。uid=ui–uf故為串聯(lián)反饋。AF電流串聯(lián)負(fù)反饋例7-4Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。例

7-5Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。反饋使凈輸入電流iid減小，為負(fù)反饋。RL=0，無反饋，故為電壓反饋。iid=ii

if，故為并聯(lián)反饋。AF電壓并聯(lián)負(fù)反饋例7-5Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋例7-6Rf

介于輸入回路和輸出回路，故有反饋。反饋使凈輸入電流iid減小，為負(fù)反饋。RL=0，反饋存在，故為電流反饋。iid=ii–if，故為并聯(lián)反饋。AF電流并聯(lián)負(fù)反饋例7-6Rf介于輸入回路和輸出回路，故有反饋。反饋使凈1.提高增益的穩(wěn)定性Af的相對(duì)變化量A的相對(duì)變化量放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高四、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1.提高增益的穩(wěn)定性Af的相對(duì)變化量A的相對(duì)變化量放例7-7

A

=

103，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高

100

倍，求F、Af、A變化

10%時(shí)的Af

，以及dAf/Af。解：

1)1+AF=100，則F=(100–1)/

A=0.0992)=103/

100=103)此時(shí)的Af=負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。例7-7A=103，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高2.減少失真和擴(kuò)展通頻帶（1）減少非線性失真uf加入負(fù)反饋無負(fù)反饋FufAuiuo+–uiduo大小略大略小略小略大uiA接近正弦波改善了波形失真2.減少失真和擴(kuò)展通頻帶（1）減少非線性失真uf加入無負(fù)2.擴(kuò)展通頻帶BW無反饋時(shí)：BW=fH

fL

fH引入反饋后，fA(f)OAm0707AmfLfHBWAf(f)Amf0707AmffLffHfBWf可證明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)=(1+AF)fH

fHf

=(1+AF)BWBWf=fHf

fLf2.擴(kuò)展通頻帶BW無反饋時(shí)：BW=f3.

改變放大電路的輸入和輸出電阻（1）對(duì)輸入電阻的影響①

串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大Rif深度負(fù)反饋：②

并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小Rif深度負(fù)反饋：ii

A

FuiuidufRiAFuidifiidii

A

FuiRiAFiid3.改變放大電路的輸入和輸出電阻（1）對(duì)輸入電阻的影響①（2）對(duì)輸出電阻的影響①

電壓負(fù)反饋F

與A

并聯(lián)，使輸出電阻減小。AFRoRofA為負(fù)載開路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：①

電流負(fù)反饋F

與A

串聯(lián)，使輸出電阻增大AFRoRofA為負(fù)載短路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：（2）對(duì)輸出電阻的影響①電壓負(fù)反饋F與A并聯(lián)，使輸1.放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（1）欲穩(wěn)定某個(gè)量，則引該量的負(fù)反饋穩(wěn)定直流，引直流反饋；穩(wěn)定交流，引交流反饋；穩(wěn)定輸出電壓，引電壓反饋；穩(wěn)定輸出電流，引電流反饋。（2）根據(jù)對(duì)輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型欲提高輸入電阻，采用串聯(lián)反饋；欲降低輸入電阻，采用并聯(lián)反饋；要求高內(nèi)阻輸出，采用電流反饋；要求低內(nèi)阻輸出，采用電壓反饋。（3）為使反饋效果強(qiáng)，根據(jù)信號(hào)源及負(fù)載確定反饋類型信號(hào)源為恒壓源，采用串聯(lián)反饋；信號(hào)源為恒流源，采用并聯(lián)反饋；要求負(fù)載能力強(qiáng)，采用電壓反饋；要求恒流源輸出，采用電流反饋。五、負(fù)反饋對(duì)放大電路應(yīng)用中的幾個(gè)問題1.放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（1）欲穩(wěn)定某個(gè)量，則2.深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)及性能估算（1）深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)①

深度負(fù)反饋的特點(diǎn)：AFAxidAFxid(1+AF)xid即：串聯(lián)負(fù)反饋：虛短并聯(lián)負(fù)反饋：虛斷2.深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)及性能估算（1）深度負(fù)反饋放電流串聯(lián)負(fù)反饋虛短虛斷（2）深度負(fù)反饋電路性能的估算：例7-8估算負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)電流串聯(lián)負(fù)反饋虛短虛斷（2）深度負(fù)反饋電路性能的估算：例電流并聯(lián)負(fù)反饋例7-9估算負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)虛地電流并聯(lián)負(fù)反饋例7-9估算負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)虛電壓串聯(lián)負(fù)反饋8uiC1R1uoR2Rfuiduf虛短RifRifRof例7-10：估算如圖所示電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。電壓串聯(lián)負(fù)反饋8uiC1R1uoR2Rfuiduf虛短Rif任務(wù)三十二：集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用會(huì)分析簡單線性運(yùn)算電路。能計(jì)算簡單線性運(yùn)算電路的輸入輸出電壓關(guān)系。

能力目標(biāo)1：

能力目標(biāo)2：

能力目標(biāo)3：會(huì)設(shè)計(jì)簡單的運(yùn)算電路。任務(wù)三十二：集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用會(huì)分析簡單線性運(yùn)算電路一、比例運(yùn)算1.反相比例運(yùn)算運(yùn)算放大器在線性應(yīng)用時(shí)同時(shí)存在虛短和虛斷虛斷虛短為使兩輸入端對(duì)地直流電阻相等：R2=R1//Rf平衡電阻特點(diǎn)：1.為深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋，Auf=Rf/R12.輸入電阻較小RifRifRif=R13.uIC=0

，對(duì)KCMR的要求低u+=u-

=0虛地一、比例運(yùn)算1.反相比例運(yùn)算運(yùn)算放大器在線性應(yīng)用時(shí)同時(shí)存在虛2.同相比例運(yùn)算Auf=1跟隨器當(dāng)R1=，Rf=0時(shí)，

特點(diǎn)：1.為深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Auf=1+Rf/R12.輸入電阻大Rif=3.，對(duì)KCMR的要求高uIC=uiu+=u-=uI2.同相比例運(yùn)算Auf=1跟隨器當(dāng)R1=，R二、加法與減法運(yùn)算1.加法運(yùn)算（1）反相加法運(yùn)算R3=R1//R2//RfiF

i1+i2若Rf=R1=R2

則uO=(uI1+uI2)二、加法與減法運(yùn)算1.加法運(yùn)算（1）反相加法運(yùn)算R3=R2//R3//R4

=R1//Rf若R2=R3=R4，則

uO=uI1+uI2

Rf=2R1

（2）同相加法運(yùn)算R2//R3//R4若R2=R3=法1：利用疊加定理uI2=0uI1使：uI1=0uI2使：一般R1=R1；Rf=RfuO=uO1+uO2

=Rf/R1(uI2

uI1)法2：利用虛短、虛斷uo=Rf/R1(uI2

uI1)減法運(yùn)算實(shí)際是差分電路2.減法運(yùn)算法1：利用疊加定理uI2=0uI1使：uI1=例7-13

差分運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)條件：Rf=10k要求：uo=uI12uI2R1=5kR2=2R3R2//R3=R1//Rf=5//10R2=10kR3=5k例7-13差分運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)條件：Rf=10k要例7-14測量放大器(儀用放大器)同相輸入同相輸入差分輸入uO1uO2對(duì)共模信號(hào)：uO1=uO2

則uO=0對(duì)差模信號(hào)：R1中點(diǎn)為交流地為保證測量精度需元件對(duì)稱性好例7-14測量放大器(儀用放大器)同相輸入同相輸入差分輸三、微分與積分運(yùn)算R2=Rf虛地虛斷RfC1=—

時(shí)間常數(shù)微分電路輸出電壓關(guān)系1.微分運(yùn)算uItOuOtO三、微分與積分運(yùn)算R2=Rf虛地虛斷RfC1=—2.積分運(yùn)算=當(dāng)uI=UI時(shí)，設(shè)uC(0)=0

時(shí)間常數(shù)

=

R1Cf積分電路輸出電壓關(guān)系tuIOtuOO2.積分運(yùn)算=當(dāng)uI=UI時(shí)，設(shè)uC(0)=例7-15

利用積分電路將方波變成三角波10k10nF

時(shí)間常數(shù)

=

R1Cf=0.1ms設(shè)uC(0)=0=5VuI/Vt/ms0.10.30.555uO/Vt/ms=5V5

5例7-15利用積分電路將方波變成三角波10k10項(xiàng)目七：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用項(xiàng)目描述：集成運(yùn)算放大器簡稱集成運(yùn)放，用集成運(yùn)放作為核心，外接線性反饋元件，可以構(gòu)成多種線性應(yīng)用電路。本項(xiàng)目主要講述集成運(yùn)放組成及特點(diǎn)，反饋概念及負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響，重點(diǎn)闡述集成運(yùn)放的線性應(yīng)用技能。項(xiàng)目七：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用項(xiàng)目描述：通用型集成運(yùn)算放大器的組成及其基本特性任務(wù)三十放大電路中的負(fù)反饋及其應(yīng)用任務(wù)三十一集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用任務(wù)三十二通用型集成運(yùn)算放大器的組成及其基本特性任務(wù)三十放大電路中的負(fù)

能力目標(biāo)3：初步會(huì)選擇和使用通用型集成運(yùn)算放大器熟悉理想集成運(yùn)放在線性狀態(tài)的特點(diǎn)

能力目標(biāo)2：任務(wù)三十：通用型集成運(yùn)算放大器的組成及其基本特性掌握理想集成運(yùn)放的特征

能力目標(biāo)1：能力目標(biāo)3：初步會(huì)選擇和使用通用型集成運(yùn)算放大器熟悉理一、通用型集成運(yùn)放的概念1.通用集成運(yùn)放的概念

集成電路是利用半導(dǎo)體制造工藝，把整個(gè)電路中的元器件制作在一塊基片上，經(jīng)封裝后構(gòu)成特定功能的電路塊。集成運(yùn)算放大器簡稱集成運(yùn)放，它是將一個(gè)高電壓放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合多級(jí)放大電路制作在一個(gè)單晶硅芯片上的器件，因?yàn)樗畛踔饕糜谀M量的數(shù)學(xué)運(yùn)算而得此名。一、通用型集成運(yùn)放的概念1.通用集成運(yùn)放的概念2.集成運(yùn)放組成及電路符號(hào)輸入級(jí)：差分電路，大大減少溫漂。中間級(jí)：采用有源負(fù)載的共發(fā)射極電路，增益大。輸出級(jí)：OCL電路，帶負(fù)載能力強(qiáng)偏置電路：鏡像電流源，微電流源。輸入級(jí)偏置電路中間級(jí)輸出級(jí)+uouid2.集成運(yùn)放組成及電路符號(hào)輸入級(jí)：差分電路，大大減少電路符號(hào)習(xí)慣用符號(hào)uid+VCC–VEE國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)uouid+VCC–VEE8直流電源接法uouidVCCVEE8u–u+VCC=VEE等效電路uouidu–i+u+uoRidAuduidRoi–u+—同相端輸入電壓u-

—反相端輸入電壓uid—差模輸入電壓uid=u–u+Aud—開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)

uo=Aud(u+–u)電路符號(hào)習(xí)慣用符號(hào)uid+VCC–VEE國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)uoui1)

Aud2.集成運(yùn)放特性的理想化2)

Rid3)Ro

0uouidu–i+u+uoRidAuduidRoi–

在分析集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路的工作原理和輸入輸出關(guān)系時(shí)，運(yùn)用理想運(yùn)放的概念，有利于抓住事物的本質(zhì)，忽略次要因素，簡化分析過程。今后對(duì)各種集成運(yùn)算放大器電路的分析，如無特殊說明，均將集成運(yùn)算放大器視為理想運(yùn)放來考慮。1)Aud2.集成運(yùn)放特性的理想化2)R1.作在線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1)

u+

u–(虛短)證：uo=Aud(u+–u–)=Auduidu+–u–=uo/Aud02)i+

i–0(虛斷)證：i+=uid/Rid0同理i–02.工作在非線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1)u+>u–時(shí)，uo=Uomaxu+<u–時(shí),

uo=–UOmax2)i+

i–0(虛斷)傳輸特性O(shè)uiduoUomax–Uomax理想線性區(qū)實(shí)際二、集成運(yùn)算放大器的基本特點(diǎn)1.作在線性區(qū)的兩個(gè)特點(diǎn)1)u+u–(虛短)證：u任務(wù)三十一：放大電路中的負(fù)反饋及其應(yīng)用會(huì)用反饋概念判斷反饋類型會(huì)按放大電路要求選擇合適的負(fù)反饋

能力目標(biāo)1：

能力目標(biāo)2：

能力目標(biāo)3：能應(yīng)用深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)估算閉環(huán)電壓增益

任務(wù)三十一：放大電路中的負(fù)反饋及其應(yīng)用會(huì)用反饋概念判斷反饋類反饋概念—在放大電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或者全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量（放大電路的輸入電壓或輸入電流）的措施稱為反饋

。2.

信號(hào)的兩種流向正向傳輸：輸入輸出反向傳輸：輸出輸入

—

開環(huán)—

閉環(huán)輸入輸出

放大電路

反饋網(wǎng)絡(luò)一、反饋放大電路的組成及基本關(guān)系

反饋概念—在放大電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部A+–比較環(huán)節(jié)3.反饋的組成和基本關(guān)系式基本放大電路F反饋網(wǎng)絡(luò)xi—輸入信號(hào)(ii或ui)xid—

凈輸入信號(hào)(iid或uid)xo—輸出信號(hào)(io或uo)xf—

反饋信號(hào)(if或uf)開環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)xid=xi-

xf—

負(fù)反饋方程。AF—環(huán)路放大倍數(shù)。1+AF—反饋深度。A+–比較3.反饋的組成和基本關(guān)系式基本放大電路F反饋網(wǎng)絡(luò)4.反饋的分類（1）正反饋和負(fù)反饋正反饋—

反饋使凈輸入電量增加，從而使輸出量增大。負(fù)反饋—反饋使凈輸入電量減小，從而使輸出量減小。判斷法：瞬時(shí)極性法（2）直流反饋和交流反饋直流反饋

—

直流信號(hào)的反饋。交流反饋

—

交流信號(hào)的反饋。4.反饋的分類（1）正反饋和負(fù)反饋正反饋—反饋使凈輸例7-2輸入回路輸出回路判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋？直反饋還是交流反饋？+C1RS+ui–RERB+VCCC2RL+us–+uo–++uid

–

RE介于輸入輸出回路，有反饋。反饋使

uid減小，為負(fù)反饋。既有直流反饋，又有交流反饋。例7-2輸入輸出判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋？直二、負(fù)反饋放大電路的基本類型1.電壓反饋和電流反饋電壓反饋

—

反饋信號(hào)取自輸出電壓的部分或全部。--穩(wěn)定輸出電壓判別法：使uo=0(RL短路)，若反饋消失則為電壓反饋。電流反饋

—

反饋信號(hào)取自輸出電流。---穩(wěn)定輸出電流判別法：使io=0(RL短路)，若反饋仍存在則為電流反饋。AFRLuo電壓反饋電流反饋iouoFARLio二、負(fù)反饋放大電路的基本類型1.電壓反饋和電流反饋電壓反2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。uid

=

ui

uf特點(diǎn)：信號(hào)源內(nèi)阻越小，反饋效果越明顯。并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電流相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。iid

=

ii

if特點(diǎn)：信號(hào)源內(nèi)阻越大，反饋效果越明顯。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufus2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以u(píng)i3.四種基本反饋類型AFuiuidufusRSRLuo電壓串聯(lián)負(fù)反饋AFuiuidufusRSiouoRLio電流串聯(lián)負(fù)反饋FAiiifisiidRSRLuo電壓并聯(lián)負(fù)反饋FAiiifisiidRSiouoRLio電流并聯(lián)負(fù)反饋3.四種基本反饋類型uiuidufusRSRLuo電壓串聯(lián)負(fù)三、負(fù)反饋放大電路分析例7-3uo經(jīng)Rf與R1分壓反饋到輸入回路，故有反饋。AF反饋使凈輸入電壓uid減小，為負(fù)反饋。RL=0，無反饋，故為電壓反饋。uf=uoR1/(R1+Rf)也說明是電壓反饋。uid=ui

uf故為串聯(lián)反饋。電壓串聯(lián)負(fù)反饋三、負(fù)反饋放大電路分析例7-3uo經(jīng)Rf例

7-4Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。反饋使凈輸入電壓uid減小，為負(fù)反饋。RL=0，反饋存在，故為電流反饋。uf=ioRf，也說明是電流反饋。uid=ui–uf故為串聯(lián)反饋。AF電流串聯(lián)負(fù)反饋例7-4Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。例

7-5Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋。反饋使凈輸入電流iid減小，為負(fù)反饋。RL=0，無反饋，故為電壓反饋。iid=ii

if，故為并聯(lián)反饋。AF電壓并聯(lián)負(fù)反饋例7-5Rf為輸入回路和輸出回路的公共電阻，故有反饋例7-6Rf

介于輸入回路和輸出回路，故有反饋。反饋使凈輸入電流iid減小，為負(fù)反饋。RL=0，反饋存在，故為電流反饋。iid=ii–if，故為并聯(lián)反饋。AF電流并聯(lián)負(fù)反饋例7-6Rf介于輸入回路和輸出回路，故有反饋。反饋使凈1.提高增益的穩(wěn)定性Af的相對(duì)變化量A的相對(duì)變化量放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高四、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1.提高增益的穩(wěn)定性Af的相對(duì)變化量A的相對(duì)變化量放例7-7

A

=

103，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高

100

倍，求F、Af、A變化

10%時(shí)的Af

，以及dAf/Af。解：

1)1+AF=100，則F=(100–1)/

A=0.0992)=103/

100=103)此時(shí)的Af=負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)，換取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。例7-7A=103，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高2.減少失真和擴(kuò)展通頻帶（1）減少非線性失真uf加入負(fù)反饋無負(fù)反饋FufAuiuo+–uiduo大小略大略小略小略大uiA接近正弦波改善了波形失真2.減少失真和擴(kuò)展通頻帶（1）減少非線性失真uf加入無負(fù)2.擴(kuò)展通頻帶BW無反饋時(shí)：BW=fH

fL

fH引入反饋后，fA(f)OAm0707AmfLfHBWAf(f)Amf0707AmffLffHfBWf可證明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)=(1+AF)fH

fHf

=(1+AF)BWBWf=fHf

fLf2.擴(kuò)展通頻帶BW無反饋時(shí)：BW=f3.

改變放大電路的輸入和輸出電阻（1）對(duì)輸入電阻的影響①

串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大Rif深度負(fù)反饋：②

并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小Rif深度負(fù)反饋：ii

A

FuiuidufRiAFuidifiidii

A

FuiRiAFiid3.改變放大電路的輸入和輸出電阻（1）對(duì)輸入電阻的影響①（2）對(duì)輸出電阻的影響①

電壓負(fù)反饋F

與A

并聯(lián)，使輸出電阻減小。AFRoRofA為負(fù)載開路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：①

電流負(fù)反饋F

與A

串聯(lián)，使輸出電阻增大AFRoRofA為負(fù)載短路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：（2）對(duì)輸出電阻的影響①電壓負(fù)反饋F與A并聯(lián)，使輸1.放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（1）欲穩(wěn)定某個(gè)量，則引該量的負(fù)反饋穩(wěn)定直流，引直流反饋；穩(wěn)定交流，引交流反饋；穩(wěn)定輸出電壓，引電壓反饋；穩(wěn)定輸出電流，引電流反饋。（2）根據(jù)對(duì)輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型欲提高輸入電阻，采用串聯(lián)反饋；欲降低輸入電阻，采用并聯(lián)反饋；要求高內(nèi)阻輸出，采用電流反饋；要求低內(nèi)阻輸出，采用電壓反饋。（3）為使反饋效果強(qiáng)，根據(jù)信號(hào)源及負(fù)載確定反饋類型信號(hào)源為恒壓源，采用串聯(lián)反饋；信號(hào)源為恒流源，采用并聯(lián)反饋；要求負(fù)載能力強(qiáng)，采用電壓反饋；要求恒流源輸出，采用電流反饋。五、負(fù)反饋對(duì)放大電路應(yīng)用中的幾個(gè)問題1.放大電路引入負(fù)反饋的一般原則（1）欲穩(wěn)定某個(gè)量，則2.深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)及性能估算（1）深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)①

深度負(fù)反饋的特點(diǎn)：AFAxidAFxid(1+AF)xid即：串聯(lián)負(fù)反饋：虛短并聯(lián)負(fù)反饋：虛斷2.深度負(fù)反饋放大電路的特點(diǎn)及性能估算（1）深度負(fù)反饋放電流串聯(lián)負(fù)反饋虛短虛斷（2）深度負(fù)反饋電路性能的估算：例7-8估算負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)電流串聯(lián)負(fù)反饋虛短虛斷（2）深度負(fù)反饋電路性能的估算：例電流并聯(lián)負(fù)反饋例7-9估算負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)虛地電流并聯(lián)負(fù)反饋例7-9估算負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)虛電壓串聯(lián)負(fù)反饋8uiC1R1uoR2Rfuiduf虛短RifRifRof例7-10：估算如圖所示電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。電壓串聯(lián)負(fù)反饋8uiC1R1uoR2Rfuiduf虛短Rif任務(wù)三十二：集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用會(huì)分析簡單線性運(yùn)算電路。能計(jì)算簡單線性運(yùn)算電路的輸入輸出電壓關(guān)系。

能力目標(biāo)1：

能力目標(biāo)2：

能力目標(biāo)3：會(huì)設(shè)計(jì)簡單的運(yùn)算電路。任務(wù)三十二：集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用會(huì)分析簡單線性運(yùn)算電路一、比例運(yùn)算1.反相比例運(yùn)算運(yùn)算放大器在線性應(yīng)用時(shí)同時(shí)存在虛短和虛斷虛斷虛短為使兩輸入端對(duì)地直流電阻相等：R2=R1//Rf平衡電阻特點(diǎn)：1.為深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋，Auf=Rf/R12.輸入電阻較小RifRifRif=R13.uIC=0