运放和电压比较器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2024/11/27,1,电子电路基础,第十五讲 运放和电压比较器（1）,主要内容,8.1 运算放大器概述,8.2 运算放大器的应用,运算放大器概述,输入级：,采用差动放大，提高输入阻抗和共模抑制比,中间级：,多采用有源负载共射电路，提高增益,输出级：,多采用互补对称输出电路，增大输出电压线性,范围，降低输出电阻，减小非线性失真,运算放大器概述,(,续）,同相输入端：与输出端同相,反相输入端：与输出端反相,运算放大器直流参数,开环差模增益,无外加反馈时的差模放大倍数，,100dB,左右,共模抑制比：,差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值，,最大输出电压：,在负载一定的条件下,运放输出电压的最大峰-峰值,其他直流参数：,输入失调电压和电流、最大差模和共模输入电压、,一般大于80,dB,取决于电源电压,与正负电源电压分别相差23,V,电源电压抑制比等,运放的交流参数（1）,差模输入电阻,共模输入电阻,输出电阻,输入差模信号时运放的输入电阻,运放在输入共模信号时的输入电阻,运放在开环工作时的输出电阻,通常为几十几百欧之间,通常在百兆欧量级,通常为百兆欧量级,运放的交流参数（2）,开环带宽：,开环增益下降3,dB(,约0.707)时的工作频率。,由极间等效电容、分布电容和寄生电容决定,，,0,dB,带宽,开环增益下降至0,dB(,1),通常为几,MHz,几十,MHz,之间,等效低通特性：,内部采用直接耦合,通常为几,Hz,几十,Hz,之间,通带下限为0,运放的特点,（1）开环增益在0频附近很大，当工作频率,较低时，（虚短路）,（2）通频带很窄，不适合用于频率较高的场合，,可以采用负反馈展宽通频带,（3）运放的输入电阻很大，对上一级影响（负载,效应）较小，（虚开路）,（4）输出电阻小，一般可视为电压源。,当引入电压负反馈时，非常接近理想电压源,运放电路分析方法,引入负反馈时，在电路的通频带内通常满足深,负反馈条件，输入端具有“虚短路”和“虚开路”,特性，即运放的净输入电压和电流都近似为0。,在电压负反馈电路中，运放的输出为理想电压,源，即运放的输出电压与负载无关,反相放大电路（比例运算）,电压并联负反馈,虚开路：,虚短路：,电压放大倍数：,输入电阻：,输出电阻：,R,o,0,为了满足直流静态特性和抑制共模信号的对称性要求，当,u,i,=0,、,u,o,=0(,接地)时，同相输入端和反相输入端的外接电阻要相等。由此得,R,2,=R,1,|R,f,电压串联负反馈,由虚开路和虚短路特性,电压放大倍数：,输入电阻：,R,i,输出电阻：,R,o,0,若 或者 则电路变为电压跟随器,2、同相放大电路（比例运算）,例8-1同相放大器驱动反相放大器:求,u1,和,uo,3、反相加法器,虚开路和虚短路：,电流：,输出电压：加权相加,特例:,4、,同相加法器,虚开路和虚短路特性：,解方程,4、,同相加法器,虚开路和虚短路特性：,解方程得：,另外，,输出电压为：,若 ，,5、减法器,u,1,0,电路为同相放大器,电路对称时：,若,u,2,0，,电路为反相放大器：,根据叠加原理：,若,R,1,R,2,，则,R,3,R,f,，,例8-2,显然,R,1,/R,2,/R,f,R,3,/R,4,/R,5,，,满足对称性要求,u,1,=u,2,=,0,时，电路为同相加法器,u,3,=u,4,=,0,时，电路为反相加法器,利用叠加原理：,说明：这是一个算术运算电路,作业,8.3，8.4，8.5,