任务1反相输入比例运算电路的安装与测试

教学目标：教学目标：教学内容：教学内容：任务任务1、反相输入比例运算电路、反相输入比例运算电路的安装与测试的安装与测试课时数：课时数：41、了解反馈的概念，以及反馈电路的类型。、了解反馈的概念，以及反馈电路的类型。2、具备装接集成电路的能力。、具备装接集成电路的能力。3、能根据反相输入比例运算电路的特点、功能进行应用。、能根据反相输入比例运算电路的特点、功能进行应用。4、会安装、检测、调试反相输入比例运算电路。、会安装、检测、调试反相输入比例运算电路。教学过程：教学过程：项目三、集成放大电路的安装与测试项目三、集成放大电路的安装与测试放大电路的输出信号的放大电路的输出信号的部分或全部部分或全部通过一定的方式通过一定的方式返回返回到输入端的过程。到输入端的过程。一、反馈：反馈：二、反馈电路反馈电路（）（）：电阻、电容电阻、电容组成的组成的传输反馈信号传输反馈信号的电路。的电路。反馈电路反馈电路vi基本放大电路基本放大电路 vO电路电路 vf 反馈反馈 三、反馈放大器反馈放大器：由由基本放大电路基本放大电路和和反馈电路反馈电路两部分组成的放大电路。两部分组成的放大电路。净输入信号净输入信号vi反馈的分类反馈的分类viv0一、本级反馈：一、本级反馈：级间反馈：级间反馈：二、正反馈：二、正反馈：负反馈：负反馈：反馈信号起到反馈信号起到增强增强输入信号的作用。输入信号的作用。反馈信号起到反馈信号起到削弱削弱输入信号的作用。输入信号的作用。本级输出反馈到本级输入。本级输出反馈到本级输入。不同放大级之间的反馈。不同放大级之间的反馈。三、直流反馈：三、直流反馈：交流反馈：交流反馈：交直流反馈：交直流反馈：反馈的是反馈的是直流信号，影响电路的静态性能。直流信号，影响电路的静态性能。反馈的是反馈的是交流信号，影响电路的动态性能。交流信号，影响电路的动态性能。反馈的既有反馈的既有直流信号直流信号又有又有交流信号。交流信号。判断方法：判断方法：“电容观察法电容观察法”-看反馈通路，看反馈通路，根据根据电容器电容器“通交隔通交隔直直”。vi+RL+v0vGRe2Re1RfCf（存在旁路电容）（存在旁路电容）（存在隔直电容）（存在隔直电容）（不存在电容）（不存在电容）四、电压反馈：四、电压反馈：电流反馈：电流反馈：反馈信号与输出电压成正比。反馈信号与输出电压成正比。反馈信号与输出电流成正比。反馈信号与输出电流成正比。判断方法判断方法1：看输出端看输出端。把输出端短路，如果反馈信号把输出端短路，如果反馈信号为零，为零，为为电压反馈电压反馈，不为零不为零则为则为电流反馈电流反馈。（负载短路法）（负载短路法）viv0判断方法判断方法2：看输出端看输出端。如果反馈信号和输出信号在同一点，如果反馈信号和输出信号在同一点，为为电压反馈电压反馈；不在同一点，则为不在同一点，则为电流反馈电流反馈。五、串联反馈：五、串联反馈：并联反馈：并联反馈：净输入电压由输入信号和反馈信号串联而成。净输入电压由输入信号和反馈信号串联而成。净输入电流由输入电流和反馈电流并联而成。净输入电流由输入电流和反馈电流并联而成。viv0判断方法：判断方法：看输入端看输入端。如果反馈信号和输入信号在同一点，如果反馈信号和输入信号在同一点，则为则为并联反馈并联反馈；不在同一点，则为不在同一点，则为串联反馈串联反馈。根据从输出端和输入端的四种不同的取样方式，可以组成根据从输出端和输入端的四种不同的取样方式，可以组成4种种不同类型的负反馈电路。不同类型的负反馈电路。集成运算放大器集成运算放大器一、集成运放：一、集成运放：一种一种高高电压放大倍数的电压放大倍数的多级多级直接耦合直接耦合集成放大器。集成放大器。因发展之初主要用于因发展之初主要用于数学运算数学运算，故得此名。，故得此名。二、集成运放的功能：二、集成运放的功能：对电压进行对电压进行高倍高倍放大放大（几万几万至至几千万倍几千万倍）三、集成运放的电路符号：三、集成运放的电路符号：有有两个输入两个输入端端一个输出一个输出端端 采用采用不同不同的的输入方式输入方式和添加简单的辅助元件，集成运放可实和添加简单的辅助元件，集成运放可实现现许多功能许多功能，运用，运用十分广泛。十分广泛。四、集成运算放大器的外形四、集成运算放大器的外形 1、集成电路的外形：、集成电路的外形：国产集成运放的封装外形主要采用圆壳式和双列直插式。国产集成运放的封装外形主要采用圆壳式和双列直插式。2、集成电路管脚的判别：、集成电路管脚的判别：12345678CF741123456783、集成运放的管脚功能、集成运放的管脚功能:可查阅产品手册来确定可查阅产品手册来确定 LM324：四运算放大器：四运算放大器反相输入端反相输入端同相输入端同相输入端输出端输出端集成运放的理想特性集成运放的理想特性 vI-vI+1、开环电压放大倍数、开环电压放大倍数VD=2、输入阻抗、输入阻抗rid=3、输出阻抗、输出阻抗rod=04、频带宽度、频带宽度BW应从应从0rid两个有用的推论两个有用的推论IvOv+vOvAVD=-=-vv+v1、同相输入端电位、同相输入端电位等于等于反相输入端反相输入端电位，称为电位，称为“虚短虚短”。iI-iI+iI-=iI+2、同相输入端与反相输入端的电流均、同相输入端与反相输入端的电流均为为零，零，称为称为“虚断虚断”。当有一个输入端接地，则另一个输入当有一个输入端接地，则另一个输入端非常接近地电位，称为端非常接近地电位，称为“虚地虚地”。在实际应用和分析集成运放电路时，可将在实际应用和分析集成运放电路时，可将实际运放视为理想实际运放视为理想运放运放，以简化分析。，以简化分析。=0Rf+-+v+vR1viR2反相比例运算电路反相比例运算电路（反相放大器）（反相放大器）一、电路一、电路:平衡电阻，平衡电阻，作用作用:f使运放输入级的差分放大电路对称，有利于抑制零漂。使运放输入级的差分放大电路对称，有利于抑制零漂。电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路电路类型：电路类型：voRf+-+v+vR1viR2vo二、相关计算二、相关计算i1iI-iFiI+ABiI-=iI+输入端电流为输入端电流为零零v+v同相输入端电位同相输入端电位等于等于反相输入端电位反相输入端电位=0在运放中当一个输入端在运放中当一个输入端接地接地，另一个输入端也非常，另一个输入端也非常接近地电位接近地电位，则则近似地电压近似地电压的输入端称的输入端称“虚地虚地”。所以：所以：i1 iFvi=i1R1vo=-iFRf故反相比例运放的故反相比例运放的闭环放大倍数：闭环放大倍数：1f11FfiOVFRRiRiRvvA-=-=反相比例运算电路输出与输入电压的关系：反相比例运算电路输出与输入电压的关系：1f11FfiOVFRRiRiRvvA-=-=输出电压与输入电压的关系：输出电压与输入电压的关系：结论结论:输出电压与输入电压输出电压与输入电压反相反相且且成比例成比例关系。关系。Rf+-+v+vR1viR2vo若：若：R1f反相器反相器一、电路一、电路二、反相器输出与输入电压的关系：二、反相器输出与输入电压的关系：i1fOvRRv-=vo=-vi-+1R1f1/2R1结论：电路的输出电压与输入电压大小相等、相位相反。结论：电路的输出电压与输入电压大小相等、相位相反。反相放大器实际电路：反相放大器实际电路：LM324：四运算放大器：四运算放大器LM324：四运算放大器：四运算放大器连接信号线与电源线连接信号线与电源线接上直流稳压电源、低频信号发生器、双踪示波器进行测试接上直流稳压电源、低频信号发生器、双踪示波器进行测试