放大器的认识讲解课件

武汉工程大学邮电与信息工程学院创新基地第七组放大器的知识武汉工程大学邮电与信息工程学院放大器的知识1比例运算电路求和运算电路积分运算电路对数运算电路指数运算电路电流/电压变换电路电压/电流变换电路波型发生器比例运算电路2时（深度负反馈）引入深度负反馈后，电路增益基本与放大电路的内部参数和负载无关(只要负载不使A下降太多）。·······深度负反馈放大器的近似计算

3理想运放及运放工作的两个区域理想运算放大器理想运放可以理解为实际运放的理想化模型。就是将集成运放的各项技术指标理想化，得到一个理想的运算放大器。即：（1）开环差模电压放大倍数Aod=∞；（2）差模输入电阻rid=∞；（3）输出电阻rod=0；理想运放及运放工作的两个区域理想运算放大器4（4）输入失调电压UIO=0，输入失调电流IIO=0；输入失调电压的温漂dUIO/dT=0，输入失调电流的温漂dIIO/dT=0；（5）共模抑制比KCMR=∞；（6）输入偏置电流IIB=0；（7）-3dB带宽fh=∞；（8）无干扰、噪声。

（4）输入失调电压UIO=0，输入失调电流IIO=0；输入失51．运放工作在线性工作区时的特点线性工作区是指输出电压uo与输入电压ui成正比时的输入电压范围。uo=Aodui=Aod(u+-u-)u+≈u-虚短Aod=∞1．运放工作在线性工作区时的特点uo=Aodui=Aod(u6由于理想运放的输入电阻rid=ric=∞，而加到运放输入端的电压u+-u-有限，所以运放两个输入端的电流：i+=i-≈0这一特性称为理想运放输入端的“虚断”。由于理想运放的输入电阻rid=ric=∞，而7集成运放的传输特性集成运放的传输特性81比例运算电路(1)反相比例电路电压并联负反馈输入端虚短、虚断===+_VVIIfssfoVRRV1-=1.基本电路0RiRi=R1电路中R’i称为平衡电阻R’=R1//RfVs-+RfR'VoIf↓R1Is→Ii→A1比例运算电路(1)反相比例电路电压并联负反馈==9R'VsVoRfR1(2)同相比例电路电压串联负反馈输入端虚短、虚断sVVV==+_ofsVRRRV11+=RiRi

=平衡电阻R’=R1//Rf1.基本电路RsfoVRV)1(1+=R'VsVoRfR1(2)同相比例电路电压串联负反馈s102.电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小VsVo2.电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传11Vs3-+ARfR'VoIf↓R3I3→Id→Vs2R2I2→Vs1I1→R12求和运算电路_+0==VV0=Id虚短、虚断)(332211RVRVRVRVsssfo++=-（1）.反相求和电路R’=R1//R2//R3//RfVs3-+ARfR'VoIf↓R3I3→Id→Vs2R2I212同相求和电路iI0=ofVRRRVV11_+==+虚短、虚断)(32s1csbsafnpoRVRVRVRRRV++=)(321csbsasfonpRVRVRVRVRR++==则：如果Vs2Vs1RaVs3VoRf←R1R'RbRc同相求和电路iI0=ofVRRRVV11_+==+虚短、虚13Vs2-+AR'VoIfR2I2→Vs1R1I1→Vs3R3I3→Vs4R4I4→Rf↓差动求和电路Vs3=Vs4=0时：RR)(22111VVRVssfo+-=)(44332RVRVRVssfo+=Vs1=Vs2=0且根据叠加原理得：Vs2-+AR'VoIfR2I2→Vs1R1I1→Vs3R314双运放和差电路Vs2-+A2Rf1R3Vo1If1↓R2I2→Id1→Vs1R1I1→-+A1Rf2R6VoIf2↓R4I4→Id2→Vs3R5I5→)(221111RVRVRVssfo+-=)(534122RVRVRVsofo+-=双运放和差电路Vs2-+A2Rf1R3Vo1If1↓R2I215例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使Vo=2Vs1+5Vs2-10Vs3解：用双运放实现如果选Rf1=Rf2=100K，且R4=100K则：R1=50KR2=20KR5=10K平衡电阻R3=R1//R2//Rf1=12.5KR6=R4//R5//Rf2=8.3KVs2-+A1Rf1R3Vo1R2Vs1R1-+A2Rf2R6VoR4Vs3R5例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使Vo=2Vs163积分电路电容两端电压与电流的关系：vs-+ACR'voic↓Ris→id→+vc-3积分电路电容两端电压与电流的关系：vs-+ACR'vo17当vs=Vs时，定义t=RC为时间常数

当vs=Vs时，定义t=RC为时间常数18积分实验电路积分实验电路194微分运算电路RtvdttdvCtiosc)(-=)(=)(dttdvRCtvso)()(-=vs-+ACR'voifR→id→→is+vc-4微分运算电路RtvdttdvCtiosc)(-=)(=20微分实验电路10K微分实验电路10K215对数运算电路VoVs-+DR'IDR1Is→Id→ATDVvsDsse IIRvI/1===v1lnRIVvssTo-=-VoVs-+TR'ICR1Is→Id→A(1)(2)5对数运算电路VoVs-+DR'IDR1Is→Id→A226指数运算电路vovs-+R'RIcId→AT将对数运算电路中T与R位置对调构成指数运算6指数运算电路vovs-+R'RIcId→AT将对数运算237电流-电压变换电路由图可知可见输出电压与输入电流成比例。输出端的负载电流：电流-电压变换电路电流—电压变换电路：7电流-电压变换电路由图可知可见输出电压与输入电流成比例。248.电压-电流变换电路由负载不接地电路图可知：所以输出电流与输入电压成比例。负载不接地8.电压-电流变换电路由负载不接地电路图可知：所以输出电流25电压-电流变换电路

对负载接地电路图电路，R1和R2构成电流并联负反馈；R3、R4和RL构成构成电压串联正反馈。

电压-电流变换电路对负载接地电路图电路，R26电压-电流变换电路讨论：1.当分母为零时，iO→∞，电路自激。2.当R2/R1=R3/R4时,则：说明iO与vS成正比,实现了线性变换。

电压-电流和电流-电压变换器广泛应用于放大电路和传感器的连接处，是很有用的电子电路。电压-电流变换电路讨论：电压-电流和电流-电压变换器27

方波发生电路

实验电路如图8.1所示，双向稳压管稳压值一般为5---6V1

按电路图接线，观察VC

、VO波形及频率，与预习比较。2分别测出R=10K,110K时的频率，输出幅值，与预习比较。3要想获得更低的频率应如何选择电路参数？试利用实验箱上给出的元器件进行条件实验并观测之。

方波发生电路

实验电路如图8.1所示，双向稳压管稳压28（1）

按图接线，观察并测量电路的振荡频率、幅值及占空比。（2）若要使占空比更大，应如何选择电路参数并用实验验证。占空比可调的矩形波发生电路（1）按图接线，观察并测量电路的振荡频率、幅值及占空比。占29三角波发生电路

1.按电路图接线，分别观测VO1、VO2的波形并记录.

2.如何

改变输出波形的频率？按预习方案分别实验并记录。

三角波发生电路1.按电路图接线，分别观测V30锯齿波发生电路

按图接线，观测电路输出波形和频率。按预习时的方案改变锯齿波频率并测量变化范围。

锯齿波发生电路按图接线，观测电31武汉工程大学邮电与信息工程学院创新基地第七组放大器的知识武汉工程大学邮电与信息工程学院放大器的知识32比例运算电路求和运算电路积分运算电路对数运算电路指数运算电路电流/电压变换电路电压/电流变换电路波型发生器比例运算电路33时（深度负反馈）引入深度负反馈后，电路增益基本与放大电路的内部参数和负载无关(只要负载不使A下降太多）。·······深度负反馈放大器的近似计算

34理想运放及运放工作的两个区域理想运算放大器理想运放可以理解为实际运放的理想化模型。就是将集成运放的各项技术指标理想化，得到一个理想的运算放大器。即：（1）开环差模电压放大倍数Aod=∞；（2）差模输入电阻rid=∞；（3）输出电阻rod=0；理想运放及运放工作的两个区域理想运算放大器35（4）输入失调电压UIO=0，输入失调电流IIO=0；输入失调电压的温漂dUIO/dT=0，输入失调电流的温漂dIIO/dT=0；（5）共模抑制比KCMR=∞；（6）输入偏置电流IIB=0；（7）-3dB带宽fh=∞；（8）无干扰、噪声。

（4）输入失调电压UIO=0，输入失调电流IIO=0；输入失361．运放工作在线性工作区时的特点线性工作区是指输出电压uo与输入电压ui成正比时的输入电压范围。uo=Aodui=Aod(u+-u-)u+≈u-虚短Aod=∞1．运放工作在线性工作区时的特点uo=Aodui=Aod(u37由于理想运放的输入电阻rid=ric=∞，而加到运放输入端的电压u+-u-有限，所以运放两个输入端的电流：i+=i-≈0这一特性称为理想运放输入端的“虚断”。由于理想运放的输入电阻rid=ric=∞，而38集成运放的传输特性集成运放的传输特性391比例运算电路(1)反相比例电路电压并联负反馈输入端虚短、虚断===+_VVIIfssfoVRRV1-=1.基本电路0RiRi=R1电路中R’i称为平衡电阻R’=R1//RfVs-+RfR'VoIf↓R1Is→Ii→A1比例运算电路(1)反相比例电路电压并联负反馈==40R'VsVoRfR1(2)同相比例电路电压串联负反馈输入端虚短、虚断sVVV==+_ofsVRRRV11+=RiRi

=平衡电阻R’=R1//Rf1.基本电路RsfoVRV)1(1+=R'VsVoRfR1(2)同相比例电路电压串联负反馈s412.电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小VsVo2.电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传42Vs3-+ARfR'VoIf↓R3I3→Id→Vs2R2I2→Vs1I1→R12求和运算电路_+0==VV0=Id虚短、虚断)(332211RVRVRVRVsssfo++=-（1）.反相求和电路R’=R1//R2//R3//RfVs3-+ARfR'VoIf↓R3I3→Id→Vs2R2I243同相求和电路iI0=ofVRRRVV11_+==+虚短、虚断)(32s1csbsafnpoRVRVRVRRRV++=)(321csbsasfonpRVRVRVRVRR++==则：如果Vs2Vs1RaVs3VoRf←R1R'RbRc同相求和电路iI0=ofVRRRVV11_+==+虚短、虚44Vs2-+AR'VoIfR2I2→Vs1R1I1→Vs3R3I3→Vs4R4I4→Rf↓差动求和电路Vs3=Vs4=0时：RR)(22111VVRVssfo+-=)(44332RVRVRVssfo+=Vs1=Vs2=0且根据叠加原理得：Vs2-+AR'VoIfR2I2→Vs1R1I1→Vs3R345双运放和差电路Vs2-+A2Rf1R3Vo1If1↓R2I2→Id1→Vs1R1I1→-+A1Rf2R6VoIf2↓R4I4→Id2→Vs3R5I5→)(221111RVRVRVssfo+-=)(534122RVRVRVsofo+-=双运放和差电路Vs2-+A2Rf1R3Vo1If1↓R2I246例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使Vo=2Vs1+5Vs2-10Vs3解：用双运放实现如果选Rf1=Rf2=100K，且R4=100K则：R1=50KR2=20KR5=10K平衡电阻R3=R1//R2//Rf1=12.5KR6=R4//R5//Rf2=8.3KVs2-+A1Rf1R3Vo1R2Vs1R1-+A2Rf2R6VoR4Vs3R5例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使Vo=2Vs473积分电路电容两端电压与电流的关系：vs-+ACR'voic↓Ris→id→+vc-3积分电路电容两端电压与电流的关系：vs-+ACR'vo48当vs=Vs时，定义t=RC为时间常数

当vs=Vs时，定义t=RC为时间常数49积分实验电路积分实验电路504微分运算电路RtvdttdvCtiosc)(-=)(=)(dttdvRCtvso)()(-=vs-+ACR'voifR→id→→is+vc-4微分运算电路RtvdttdvCtiosc)(-=)(=51微分实验电路10K微分实验电路10K525对数运算电路VoVs-+DR'IDR1Is→Id→ATDVvsDsse IIRvI/1===v1lnRIVvssTo-=-VoVs-+TR'ICR1Is→Id→A(1)(2)5对数运算电路VoVs-+DR'IDR1Is→Id→A536指数运算电路vovs-+R'RIcId→AT将对数运算电路中T与R位置对调构成指数运算6指数运算电路vovs-+R'RIcId→AT将对数运算547电流-电压变换电路由图可知可见输出电压与输入电流成比例。输出端的负载电流：电流-电压变换电路电流—电压变换电路：7电流-电压变换电路由图可知可见输出电压与输入电流成比例。558.电压-电流变换电路由负载不接地电路图可知：所以输出电流与输入电压成比例。负载不接地8.