10-zch09、运放电路

null模拟电子技术模拟电子技术电子 教案 中职数学基础模块教案 下载北师大版¥1.2次方程的根与系数的关系的教案关于坚持的教案初中数学教案下载电子教案下载 V1.0华中科技大学电信系 邹韬平 2009年11月微电子电路 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与设计Ch09——模拟电子技术微电子电路分析与设计微电子电路分析与设计第1章 半导体材料和二极管第2章 二极管电路第3章 场效应晶体管第4章 基本FET放大器第5章 双极型晶体管第6章 基本的BJT放大器第7章 频率响应第8章 输出级和功率放大器第9章 理想运算放大器及运放电路第10章 集成电路偏置技术和有源负载第11章 差分放大器和多级放大器第12章 反馈及其稳定性第13章 运算放大器电路第14章 运算放大器电路的非理想效应第15章 集成电路的应用和设计第2部分 模拟电子技术第1部分 半导体器件及其基本应用后面基本按顺序讲授！序言2Microelectronics Circuit Analysis and DesignMicroelectronics Circuit Analysis and DesignChapter 1 Semiconductor Materials and DiodesChapter 2 Diode CircuitsChapter 3 The Field-Effect TransistorChapter 4 Basic FET AmplifiersChapter 5 The Bipolar Junction TransistorChapter 6 Basic BJT AmplifiersChapter 7 Frequency ResponseChapter 8 Output Stages and Power Amplifiers2Chapter 9 Ideal Operational Amplifiers and Op-Amp Circuits2Chapter 10 Integrated Circuit Biasing and Active Loads2Chapter 11 Differential and Multistage Amplifiers2Chapter 12 Feedback and Stability2Chapter 13 Operational Amplifier Circuits2Chapter 14 Nonideal Effects in Operational Amplifier Circuits2Chapter 15 Applications and Design of Integrated Circuits(4h)(4h)(10h)基础、重点章较独立的分析任务(4h)(4h)(6h)(8h)(8h)(4h)(共52h)运放 内部电路运算放大器外形图运算放大器外形图SO8(Plastic Micropackage)Chapter 9 Ideal Operational Amplifiers and Op-Amp Circuits Chapter 9 Ideal Operational Amplifiers and Op-Amp Circuits 9.1 The Operational Amplifier 运算放大器 9.2 Inverting Amplifier 反相放大器 9.3 Summing Amplifier 加法放大器9.4 Noninverting Amplifier 同相放大器 9.5 Op-Amp Applications 运算放大器的应用 9.6 Transconductance 跨导运算放大器计划4学时9.7 Op-Amp Circuit Design 运算电路的设计9.1 The Operational Amplifier 9.1 The Operational Amplifier 9.1.3 Analysis Method9.1.4 Practical Specifications9.1.1 Ideal Parameters9.1.2 Development of the Ideal Parameters9.1 The Operational Amplifier 9.1 The Operational Amplifier 信号传输供电直流电源晶体管偏置在放大区 两个电源端(一般隐含)差分放大电路：vO = Aod( vP  vN ) Aod称为差模电压增益(开环、输出开路) vP  vN 称为差模输入电压 高增益的直接耦合多级差分放大电路更多的端子： 集成运放A741差分是什么功能？－减法同相输入端反相输入端9.1 The Operational Amplifier 9.1 The Operational Amplifier 差分放大电路：vO = Aod( vP  vN ) 差分是？－减法 差模与共模：差模信号共模信号差模电压增益共模电压增益共模抑制比 应用背景：电桥测量 (见9.7.3节)例如铂电阻测温误差common-mode rejection ratio9.1.1 Ideal Parameters9.1.1 Ideal Parameters9.1 The Operational Amplifier 9.1.4 Practical Specifications所有的放大器电压放大器模型9.1.3 Analysis Method可不考虑负载Virtual shortVirtual open 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 近似方法null9.1.4 Practical Specifications9.1.4 Practical Specifications9.1 The Operational Amplifier 9.1.3 Analysis Method可不考虑负载Virtual shortVirtual open工程近似方法电压传输特性输出电压振幅输出电流rail-to-rail运放工作在线性区放大(由负反馈保证)运放工作在饱和区比较器、触发器(15.3节)9.1.2 Development of the Ideal Parameters9.1.2 Development of the Ideal Parameters9.1 The Operational Amplifier 9.2.3 Effect of Finite Gain9.2.1 Basic Amplifier9.2 Inverting Amplifier9.1 The Operational Amplifier 9.1 The Operational Amplifier 9.2.1 Basic Amplifier9.2 Inverting AmplifierVirtual short phase 180ºVirtual open iN=0Virtual ground9.2.3 Effect of Finite Gainconsider nonideal effect of finite gain Aod精度要求高时选择。。。9.1.2 Development of the Ideal Parameters9.1.2 Development of the Ideal Parameters9.1 The Operational Amplifier (1) 应用分类(1) 应用分类按功能分类按工作区域分类线性应用非线性应用 —— 电压比较器(2) 线性应用的条件(3) 分析任务及方法9.1 The Operational Amplifier 必须引入负反馈，用Xf 抵消Xi ，使Vid < Vim，能工作在线性区。(3) 分析任务及方法(3) 分析任务及方法任务：（1）求vO 或iO 表达式  电路功能（2）考虑Ri 、RO 等其他指标的要求方法：（1）按理想运放（虚短、虚断）进行分析或设计 （2）考虑非理想参数  计算误差 小信号低频等效电路9.1 The Operational Amplifier 9.2 Inverting Amplifier9.2 Inverting Amplifier9.2.3 Effect of Finite Gain9.2.1 Basic Amplifier9.2.2 Amplifier of a T-Network9.3 Summing Amplifier9.4 Noninverting Amplifier9.4.1 Basic Amplifier9.4.2 Voltage Follower(1) 反相比例和同相比例(3) 反相加法和同相加法(2) 差分放大器(4) 多级电路(1) 反相比例和同相比例(1) 反相比例和同相比例反相输入同相输入负反馈结构 输出反相输入9.5.3节 差分输入差分放大器反相比例同相比例可利用叠加原理求解差分电路1差分电路2平衡电阻-对称 直流零点误差(1) 反相比例和同相比例(1) 反相比例和同相比例差分电路1同相比例虚短：(N点为虚地)虚断:反相比例(1) 反相比例和同相比例(1) 反相比例和同相比例同相比例反相比例性能特点比较输入电阻小（Ri = R1 ）运放共模输入电压vN= vP  0有虚地 —— 设计简单输入电阻大（Ri = ）运放共模输入电压vN= vP  vi对运放KCMR 要求较高9.4.2 Voltage Follower多级放大器结构分析举例1分析举例1设计要求：Ri = 1M ，AV = -100解：R1 = Ri = 1M 为了用低值电阻实现高电压增益的反相比例运算（习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 8.1.9）R2 = R1 = Ri = 1M取：R2 >> R3 ,R4 (k)R4 = 99kR3 = 1k分析举例2分析举例2 理想运放构成的电路如图所示，该电路采用了自举扩展的方法提高电路的输入阻抗。 (1) 求闭环增益AVF ；(2) 当满足(RR1)/R  0.05%时， 求电路的输入阻抗Rif ＝？ 解: (1) 由A1的虚短、虚断得：(2) 由Ri的定义式得：因A2构成反相比例，所以：(+)(+)(-)(-)(+)(2) 差分放大器(2) 差分放大器9.5.3节 差分输入差分放大器b. 可利用叠加原理求解差分电路1差分电路2a. 利用虚短直接求解 (2) 差分放大器(2) 差分放大器9.5.3节 差分输入差分放大器差分电路1差分电路2a. 利用虚短直接求解 虚短：(N点不为虚地)虚断:由(1)得:(3) 反相加法和同相加法(3) 反相加法和同相加法反相比例同相比例b. 可利用叠加原理求解a. 利用虚短直接求解 反相加法同相加法(3) 反相加法和同相加法(3) 反相加法和同相加法反相比例加法同相比例加法反相器图8.1.1习题8.1.1a. 利用虚短直接求解 (4) 多级电路(4) 多级电路分析举例3(1) 求vO 表达式(2) 说明A1 , A2各构成 什么功能电路。解:第一级A1反相比例第二级A2反相加法利用反相信号求和 以实现减法运算图8.1.2新的电路结构——多级运放分析举例4分析举例4(1) 求vO 表达式(2) 说明A1 , A2各构成 什么功能电路。集成运放均是理想的 解:第一级A1同相比例第二级A2差分电路具有高输入电阻的减法电路9.5 Op-Amp Applications9.5 Op-Amp Applications9.5.3 Difference Amplifier9.5.4 Instrumentation Amplifier9.5.1 Current-to-Voltage Converter9.5.2 Voltage-to-Current Converter9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier9.5.6 Nonlinear Circuit Application9.5.1 Current-to-Voltage Converter9.5.1 Current-to-Voltage Converter9.5 Op-Amp Applications9.5.2 Voltage-to-Current Converter所以, i1 iS , 可忽略RS影响均为反相比例电路为同相比例电路RL不接地(悬浮)，使用不方便9.5 Op-Amp Applications9.5 Op-Amp Applications9.5.2 Voltage-to-Current ConverterVirtual shortVirtual open稳定工作条件：压控 电流源负反馈正反馈9.5.3 Difference Amplifier9.5.3 Difference Amplifier9.5 Op-Amp Applications利用反相信号求和的减法电路具有高输入电阻的减法电路基本 差分电路 实际问题－测量(仪用)放大器 各有优劣－是选择的依据关于差分式电路的讨论关于差分式电路的讨论(1)电阻要配对(2)无虚地(3)输入电阻不等为实现增益调节麻烦电阻配对精度——共模抑制比(例题9.7)串联负反馈和并联负反馈9.5.3 Difference Amplifier分析举例5分析举例5求电压增益表达式解： A1、A2为电压跟随器， 所以对A3利用虚短、虚断有 A4为反相比例解得：习题8.1.79.5.4 Instrumentation Amplifier9.5.4 Instrumentation Amplifier9.5 Op-Amp Applications第二级A3差分减法电路第一级A1 、A29.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier9.5 Op-Amp ApplicationsRC低通电路 RC高通电路高通和低通－频域特性积分和微分－时域特性频率响应表达式输出信号时域表达式9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier由“虚短、虚断”，得反相积分运算由“虚短、虚断”，得反相比例电路9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier反相比例电路方法二： 令C  ZC = 1/sC，求传递函数 对高频噪声特别敏感，以致输出噪声可能完全淹没微分信号。 分析举例6分析举例6习题8.1.12用方法二较方便 积分应用 积分应用 阶跃响应 —— 产生斜坡电压积分时限设Vom=15V, VS=+3V, R=10k , C=1F=0.05秒恒流充电!9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier 方波  三角波 方波  三角波 积分应用 移相9.5.5 Integrator and Differentiator Amplifier 微分应用9.5.6 Nonlinear Circuit Application9.5.6 Nonlinear Circuit Application9.5 Op-Amp Applications(1) Precision Half-Wave Rectifier因为D在反馈回路，必须先判断：(2) Log Amplifier(3) Antilog or Exponential Amplifier设D截止开路，则： vO1通过D引入负反馈， 构成电压跟随器此时运放处于开环状态，9.5.6 Nonlinear Circuit Application9.5.6 Nonlinear Circuit Application(2) Log Amplifier(3) Antilog or Exponential AmplifierIf D is forward biased,电路正常工作基本条件：vS > 0 (VD(on))vS > 0vS > VD(on)、V9.7 Op-Amp Circuit Design9.7 Op-Amp Circuit Design9.7.3 Difference Amplifier and Bridge Circuit9.7.1 Summing Op-Amp Circuit Design9.7.2 Reference Voltage Source Design反相加法和同相加法电路的组 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 相比例电路与稳压管电路的组合应用参考电压源与测量放大器的组合应用自学、阅读基本要求基本要求掌握集成运算放大器的基本性能 会利用“虚短”和“虚断”的概念，分析计算反相比例、同相比例、加、减、积分、微分等电路组成的各种运算电路 Chapter 9 Ideal Operational Amplifiers and Op-Amp Circuits 多级放大电路组成及模电发展线索多级放大电路组成及模电发展线索输入级—Ri中间放大级—AV 输出级—Ro 共集、共射共射、共基共集第3、4章 场效应管第11章 差分放大电路2个信号相减第8章 功率放大电路直接耦合零漂RiRL特别小第10章 电流源第13、14章 集成运算放大器性能改善第12章 反馈技术、方法第9、15章 运算放大器应用 各种功能电路稳定Q 电路