电工电子技术教学PPT资料ppt课件.ppt

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1、6.1方波信号发生器的设计说明6.2集成运算放大器基础知识6.3放大器中的负反馈6.4集成运放的应用电路6.5集成运放的选取和使用6.6方波信号发生器的设计过程6.7拓展实训第6章集成运算放大器方波信号发生器的设计说明1.设计目的(1)掌握方波信号发生器电路的设计方法及工作原理。(2)熟悉集成运算放大器的线性应用及非线性应用。(3)初步了解利用集成运放的基本应用电路设计和分析复杂组合电路的方法。2.设计内容设计一个用集成运算放大器构成的方波信号发生器。其指标为：方波幅值为6V，频率为500Hz，相对误差。定义：集成运放，是由多级

2、直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。特点：增益高，输入电阻大，输出电阻低，共模抑制比高，失调与漂移小。结构：由四部分组成，即输入级、中间级、输出级和偏置电路。集成运算放大器的结构框图集成运算放大器的基本知识集成运放的符号集成运算放大器的封装形式图集成运算放大器的符号集成运放一般采用金属封装和双列直插式塑料封装。它有两个输入端和一个输出端，标有“-”的输入端与输出端成反相关系，称为反相输入端；标有“+”的输入端与输出端成同相关系，称为同相输入端。一般可将运放简单地视为具有一个信号输出端和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接

3、耦合电压放大单元。反相输入端同相输入端主要技术参数1.开环差模电压增益运放在无外加反馈的情况下的直流差模增益，其值为输出电压与输入差模电压之比的对数的20倍，即决定运放精度的重要因素，单位为分贝(dB)；越大，运放性能越稳定，精度也越高2.输入失调电压使输出电压为零时需要在输入端所加的补偿电压，其数值表征输入级差分对管失配的程度，在一定程度上反映了温漂的大小。3.输入失调电压温漂表示温度变化引起的输入失调电压的变化，即4.输入失调电流表示当输出电压等于零时，两个输入端的偏置电流之差，用公式表示为它用以描述差分对管输入电流的不对称

4、情况。一般运放为0.01~0.1mA，该值越小越好，高质量的低于1nA。5.输入失调电流温漂表示输入失调电流在温度变化时产生的变化量，其值为在规定工作温度范围内，输入失调电流的变化量与温度变化量之比值，用公式表示为一般运放为每度几纳安，高质量的运放只有每度几皮安。6.输入偏置电流表示当运算放大器的输出电压等于零时，两输入端偏置电流的平均值，即它是衡量差分对管输入电流绝对值大小的指标，它的值主要取决于集成运放输入级的静态集电极电流和输入级放大管的值。双极型三极管输入级的集成运放的输入偏置电流为几十纳安至；场效应管输入级的集成运放的

5、输入偏置电流在1nA以下。一般越小，零漂越小。7.输入偏置电流温漂表示输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。其值为输入偏置电流的变化量与温度变化量之比值，用公式表示为一般每度为几皮安。8.差模输入电阻表示差模输入电压的变化量与相应的输入电流变化量之比，用公式表示为它用来衡量集成运放向信号源索取电流的大小。此值越大，集成运放向信号源索取电流越小。一般集成运放的差模输入电阻为几兆欧，以场效应管作为输入级的集成运放可达。9.输出阻抗是指运算放大器工作在线性区时，输出端的内部等效小信号阻抗。越小，带负载能力越强1.电压传输特性集成运放的

6、基本特性uo0uiUOM–UOMuo=f(ui),其中ui=u＋–u－Ui–Ui+线性区Ui+和uiUi-<饱和区uo=+–UOMou＋－＋u–u+AO2.集成运放的理想特性理想化的条件：开环电压放大倍数AO∞;差模输入电阻ri开环输出电阻rO共模抑制比KCMRR∞;0;∞;－＋＋u－u＋ouAO集成运放的理想电压传输特性0uouiUO+理想运放ou＋－＋u–u+uo0uiUo+U0-Uim–Uim实际运放UO-3.理想运放的分析特点理想运放对于理想运放Ao,ri,“虚

7、短路”原则（2）“虚断路”原则（1）uuouiu=Ao=–-+第5章理想运放工作在线性区的分析依据uiuO_++u-u++i-uiuO+_i+0i-=i+=0uirii-=i+=u-u+=当u+>u-时，u0=UO+iiuO+rid+输出电压u0只有两种可能：当u+

8、入的反馈信号增强了外加输入信号的作用，使放大倍数增大，则称为正反馈；反之，如果它削弱了外加输入信号的作用，使放大电路的放大倍数减少，则称为负反馈。反馈的类型及判别方法根据反馈信号本身的交、直流性质直流反馈交流反馈根据反馈信号在放大电路输出端采样方式电压反馈电流反