模电课件：0绪论 1第一章模拟集成运算放大电路.ppt

1、邮箱：南区S1103办公室模拟电子技术模拟电子技术蔡厚智蔡厚智绪论绪论电子技术的应用电子技术的应用 电子技术发展迅速，应用广泛！飞机等国防科技：雷达、登月探测器、火箭、电子技术的应用电子技术的应用交通：火车、汽车、飞机、轮船等广播通信：发射机、接收机、程控交换机、手机、电话等电子技术的应用电子技术的应用网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器等工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床等医学：刀、CT、B超、微创手术等消费类电子：家电（空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相机、电子表）、电子玩具、各类报警器、保安系统等电子技术的发展电子技术的发展 1904年年 电子管问世电子管问世 1947年

2、年 贝尔实验室制成第一只晶体管贝尔实验室制成第一只晶体管 1958年年 集成电路集成电路 1969年年 大规模集成电路大规模集成电路 1975年年 超大规模集成电路超大规模集成电路 第一片集成电路只有第一片集成电路只有4个晶体管，而个晶体管，而1997年一片集成电路年一片集成电路中有中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍倍/6年年的速度增长，到的速度增长，到2015或或2020年达到饱和。年达到饱和。学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！ 电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展上。课程特点及研究内容课程特点及研究内容模拟电子技术

3、是专业核心课程，是入门性质技术基础课2. 研究内容 以器件为基础、处理信号为目的、研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标。1. 特点（1）非纯理论性课程（2）实践性很强 常用电子仪器的使用方法、电子电路的测试方法、故障的判断与排除方法（3）以工程实践的观点来处理电路中的一些问题 例如：实际工程在满足基本性能指标的前提下容许存在一定的误差范围，定量分析为“估算”，近似分析要“合理”，不同条件下构造不同模型等。先修基础知识先修基础知识 大学数学 大学物理 电路理论基础先修基础知识（电路理论基础）先修基础知识（电路理论基础）1. 1. 电信号源的电路表达形式电信号源的电路表达形式sissRi

4、v 电电子子系系统统Rsi+ +- -vS电压源等效电路电压源等效电路电流源等效电路电流源等效电路电电子子系系统统RsiiS戴戴维维宁宁诺诺顿顿转换转换2. 基尔霍夫电流定律：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和。3. 基尔霍夫电压定律：沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。教学内容教学内容第1章 运算放大器及其线性应用 第2章 半导体二极管及直流稳压电源第3章 晶体三极管及其基本放大电路第4章 场效应管及其基本放大电路第5章 多级放大电路与集成运算放大器单元电路第7章 负反馈放大电路 第8章 波形产生电路课程的目的课程的目的 本课程通过对

5、常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，获得以下能力： 1.掌握基本概念、基本电路、基本方法和基本实验技能。 2.具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，以及将所学知识用于本专业的能力。如何学习这门课程如何学习这门课程1. 掌握掌握基本概念、基本电路和基本分析方法基本概念、基本电路和基本分析方法 基本概念：基本概念：概念是不变的，应用是灵活的，概念是不变的，应用是灵活的， “ “万变不离其宗万变不离其宗”。 基本电路：基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种多样的。构成的原则是不变的，具体电路是多种多样的。 基本分析方法：基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标和描

6、述方法，不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法，因而有不同的分析方法。因而有不同的分析方法。2. 注意定性分析和近似分析的重要性注意定性分析和近似分析的重要性 3. 学会辩证、全面地分析电子电路中的问题学会辩证、全面地分析电子电路中的问题 根据需求，根据需求，最适用的电路最适用的电路才是最好的电路。才是最好的电路。 要研究利弊关系，通常要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊有一利必有一弊”。4.电子电路归根结底是电路，电子电路归根结底是电路，注意电路中常用定理在电子电路中的应用注意电路中常用定理在电子电路中的应用教材教材查丽斌、张凤霞主编，模拟电子技术，电子工业出版社-14- 3. 陈大钦主编

7、，电子技术基础（模拟部分）重点难点题解指导考研指南，高等教育出版社参考书参考书 1. 华成英、童诗白主编，模拟电子技术基础（第四版），高等教育出版社 2. 康华光主编，电子技术基础模拟部分（第五版），高等教育出版社考核方式考核方式课堂表现占总成绩20（出勤、作业）作业： 每节课后做相应的题目、每章交一次 沿虚线撕下、订好、写上名字教学实验占总成绩20（出勤、动手实验）闭卷考试占总成绩60第1章 模拟集成运算放大电路第1章 模拟集成运算放大电路 1.1 放大电路概述及其主要性能指标 1.2 集成电路运算放大器 1.3 理想集成运算放大器 1.4 基本运算电路 1.5 集成运放的单电源供电模拟信号

8、和模拟电路1. 电子电路中信号的分类电子电路中信号的分类任何瞬间的任何任何瞬间的任何值均是有意义值均是有意义 的的数字信号数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号（离散性）：在时间和幅值上都是离散的信号（离散性）2. 模拟电路模拟电路 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。 最基本的处理是对信号的放大，有功能和性能各异的放大电路。最基本的处理是对信号的放大，有功能和性能各异的放大电路。 其它模拟电路多以放大电路为基础。其它模拟电路多以放大电路为基础。模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号（连续性）模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号（连续性）1.1 放大电路概

9、述及其主要性能指标放大电路概述及其主要性能指标 大多数物理量为模拟信号，如温度、压力、声音等。这些物理量经过传感器将非电量转换为电量，即电信号，然后对该电信号进行处理。话筒输出的某一段信号的波形，电压仅毫伏量级话筒输出的某一段信号的波形，电压仅毫伏量级 传感器输出的电信号通常是很微弱，对这些过于微弱的信号，既无法直接显示，也很难作进一步分析处理，因而需要放大器将其放大。一、放大电路概述一、放大电路概述VCC扩音机示意图扩音机示意图一、放大电路概述一、放大电路概述 放大放大的本质：能量的的本质：能量的控制和转换，控制和转换，利用有源元件实现利用有源元件实现至少一路直流电源供至少一路直流电源供电，

10、是能源电，是能源判断电路能否放大的基本出发点判断电路能否放大的基本出发点 放大放大的特征：功率放大的特征：功率放大 放大放大的基本要求：不失真的基本要求：不失真放大的前提放大的前提能够控制能量能够控制能量的元件，的元件，如晶体管、场效应管如晶体管、场效应管VCC 信号源（传感器输信号源（传感器输出的电信号）出的电信号）负载（终端执行器件，负载（终端执行器件，如继电器、仪表、扬如继电器、仪表、扬声器等）声器等）由集成电路或晶体管、场效应管等组成的双由集成电路或晶体管、场效应管等组成的双口网络，一个信号输入口，一个信号输出口口网络，一个信号输入口，一个信号输出口 放大的对象：变化量放大的对象：变化

11、量 二、二、 放大电路的方框图及其主要性能指标放大电路的方框图及其主要性能指标1. 1. 放大倍数放大倍数：输出量与输入量之：输出量与输入量之比比电压放大倍数是最电压放大倍数是最常常被研究和测试的参数被研究和测试的参数信号源信号源信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输入电流输入电流输出输出电压电压输出输出电流电流对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。iouuuUUAA ioiiiIIAA ouiirUAAIoiuigIAAU工程上常用分贝表示电压增益和电流增益工程上常用分贝表示电压增益和电流增益)(lg20)(dBAdBAuu)(lg20)(d

12、BAdBAii2. 输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻将输出等效成将输出等效成有内阻的电压有内阻的电压源，内阻就是源，内阻就是输出电阻输出电阻LooLoooo)1(RUURUUUR 带带RL时的输出时的输出电压有效值电压有效值SSRUUUIUR)(iiiii输入电压与输入电压与输入电流有输入电流有效值之比效值之比从输入端从输入端看进去的看进去的等效电阻等效电阻空载时输出空载时输出电压有效值电压有效值 二、二、 放大电路的方框图及其主要性能指标放大电路的方框图及其主要性能指标3、通频带、通频带 由于电容、电感及半导体元件的电容效应，使放大电路在由于电容、电感及半导体元件的电容效应，使放大电路在

13、信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率下限频率上限频率上限频率LHbwfff 二、二、 放大电路的方框图及其主要性能指标放大电路的方框图及其主要性能指标4、最大不失真输出电压最大不失真输出电压U Uomaxomax（交流有效值）。（交流有效值）。两个两个输入端输入端一个一个输出端输出端 集成运算放大电路因最初为实现信号的运算而得名。集成运算放大电路因最初为实现信号的运算而得名。若将集成运放看成若将集成运放看成为一个为一个“黑盒子黑盒子”，则可

14、等效为一个双端输入、单端输出的差分放大电路。，则可等效为一个双端输入、单端输出的差分放大电路。1.2 集成电路运算放大器集成电路运算放大器1. 集成电路运算放大器的内部组成单元集成电路运算放大器的内部组成单元同相输入端反相输入端极性相同极性相同极性相反极性相反1.2 集成电路运算放大器集成电路运算放大器集成运放电路四个组成部分的作用集成运放电路四个组成部分的作用多采用差分放大电路。要求输入电阻多采用差分放大电路。要求输入电阻Ri很大很大，差模放大倍数差模放大倍数Ad很大很大，共模放大倍数共模放大倍数Ac很小很小。多采用共射多采用共射（或共源）（或共源）放大电路。要求有足够的放大能力。放大电路。

15、要求有足够的放大能力。多采用互补输出多采用互补输出电路电路。要求。要求输出电阻输出电阻 Ro 很小很小，最大不失真输，最大不失真输出电压尽可能大。出电压尽可能大。采用电流源电路，为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用电流源电路，为各级放大电路设置合适的静态工作点。集成运放性能高：集成运放性能高：输入电阻很大、输出电阻很小、差模放大倍数很大、共输入电阻很大、输出电阻很小、差模放大倍数很大、共模放大倍数很小、频带很宽、受温度的影响很小模放大倍数很小、频带很宽、受温度的影响很小集成运算放大器是电压放大器，可用双口网络来表示。集成运算放大器是电压放大器，可用双口网络来表示。 输入电阻输入电阻 输出电

16、阻输出电阻 开环电压开环电压放大倍数放大倍数 2集成运算放大器的电路模型集成运算放大器的电路模型通常：通常： 开环电压增益开环电压增益 Aod 105 （很高）（很高） 输入电阻输入电阻 rid 106 （很大）（很大） 输出电阻输出电阻 ro 100 （很小）（很小） )(uuAuAuodidodo)(CCoCCVuV3电压传输特性：输出电压与输入电压的关系曲线电压传输特性：输出电压与输入电压的关系曲线线性区线性区斜率为斜率为Aod非线性区，输出不是高电非线性区，输出不是高电平平+UOM就是低电平就是低电平-UOM若若UOM= 14V，Aod=5 105，则为保证集成运放工作在线，则为保证集

17、成运放工作在线性区，输入信号的范围为多少？性区，输入信号的范围为多少？|u+-u-|28V)()(uufufuidoCCodVuuA)(当当时时)(uuAuAuodidodoCCoCCVuVOMoUuCCodVuuA)(当当时时OMoUu当当时时UOM的值取决于什么？的值取决于什么？UOM VCC1.3 理想集成运算放大器理想集成运算放大器一、理想运放的参数：一、理想运放的参数： 输入电阻输入电阻rid=、 输出电阻输出电阻ro=0、 开环增益开环增益Aod=、 转换速率转换速率SR= 、 频带无限宽、温度对参频带无限宽、温度对参数无影响数无影响问题：问题：1. 若将输入信号直接加在理想运放若

18、将输入信号直接加在理想运放的输入端，则理想运放有可能工的输入端，则理想运放有可能工作在线性区作在线性区吗？吗？2. 负载负载电阻的阻值变化时，理想运电阻的阻值变化时，理想运放的输出电压变化吗？放的输出电压变化吗？为什么？为什么？理想运放的理想运放的符号符号与与简简化电路模型化电路模型如图所示如图所示(不能，不能， 因因Aod=，需引入负反馈，需引入负反馈)(不变，输出等效为恒压源不变，输出等效为恒压源)线性区线性区有有限值限值无穷大无穷大无穷小无穷小为使理想为使理想运放工作在线性区运放工作在线性区，则必须加外部电路，引入负反则必须加外部电路，引入负反馈，使得馈，使得 。反馈反馈：将放大电路的输

19、出量通过一定的方式引回到：将放大电路的输出量通过一定的方式引回到输入端来输入端来影响输入量，称为反馈。影响输入量，称为反馈。正、负反馈正、负反馈：若反馈的结果使：若反馈的结果使输出量的变化增大输出量的变化增大，则称为正，则称为正反馈；若反馈的结果使反馈；若反馈的结果使输出量的变化减小输出量的变化减小，则称为负反馈。，则称为负反馈。UO U_ UO 集成运放引入负反馈集成运放引入负反馈二、理想运放工作在线性区的特点二、理想运放工作在线性区的特点Ood+-()uAuu0uu反馈通路，采反馈通路，采用无源网络用无源网络由于由于UO为有限值，为有限值，Aod，因而净因而净输入电压输入电压Uid=U+U

20、_0，即，即IUid/rid ，Uid=0，输入电，输入电阻阻rid=，因此两，因此两个输入端的个输入端的输入输入电流均电流均为零，即为零，即U+U-虚短路虚短路I+I_Uid/rid0虚断路虚断路 “虚短虚短”和和“虚断虚断”是分析工作在线性区的集成运放是分析工作在线性区的集成运放的应用电路的两个基本出发点。的应用电路的两个基本出发点。二、理想运放工作在线性区的特点二、理想运放工作在线性区的特点线性区线性区有有限值限值无穷大无穷大Ood+-()uAuu三、理想运放工作在非线性区的特三、理想运放工作在非线性区的特点点 电路电路特征特征 理想运放工作在开环状态理想运放工作在开环状态引入正反馈，使

21、其引入正反馈，使其输出量的变化增大输出量的变化增大开环开环这两种情况，运放均这两种情况，运放均工作在非线性工作在非线性区区 正反馈正反馈无穷大无穷大Ood+-()uAuu三、理想运放工作在非线性区的三、理想运放工作在非线性区的特点特点OHoOLUUUUUUU 输出电压只有高、低两种电平输出电压只有高、低两种电平因为因为输入电阻为无穷大，所以两个输入端的输入输入电阻为无穷大，所以两个输入端的输入电流均电流均为零，即为零，即I+I_0 虚断路虚断路工作在非线性区的理想运放仍具有工作在非线性区的理想运放仍具有“虚断虚断”的特点，的特点，但一般不具有但一般不具有“虚短虚短”的特点。的特点。 电压传输特

22、性电压传输特性 无穷大无穷大Ood+-()uAuu一、一、比例运算电路比例运算电路1.4 基本运算电路基本运算电路foi1RUUR 1) 电路的输入电阻为电路的输入电阻为多少？多少？ 2) Rp？为什么？为什么？虚虚地地1. 1. 反相输入反相输入Rp=RRf3) 若要若要Ri100k，比例系数为，比例系数为10，Rf？保证输入级的对称性保证输入级的对称性4) 若要用反相输入比例运算电路做放大电路，则若要用反相输入比例运算电路做放大电路，则Au=？1fII0UUi11UIRoffUIR R1闭环电闭环电压放大压放大倍数倍数Auf5) R R1 1= =R Rf f时，时，A Aufuf=-1=

23、-1，称为反相器，称为反相器foi1(1)RUUR 运算关系的分析方运算关系的分析方法：节点电流法法：节点电流法输入电阻为输入电阻为多少？多少？AufiUUU0II一、比例运算电路一、比例运算电路1fioi1f0 ,UUUIIRR 2. 同相输入同相输入 OiUUUUio?RR同相输入比例运算电路的特例：同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器（电压跟随器（R1=，Rf=0）一、比例运算电路一、比例运算电路主要用来实现阻抗变化，常用于高阻抗的信号源和低阻抗的负载主要用来实现阻抗变化，常用于高阻抗的信号源和低阻抗的负载之间作为缓冲放大器，因此也称之为缓冲器之间作为缓冲放大器，因此也称之为缓冲器电压

24、跟随器的作用电压跟随器的作用无电压跟随器时无电压跟随器时 负载上得到的电压负载上得到的电压电压跟随器时电压跟随器时根据虚短和虚根据虚短和虚断有断有LossLss10.011001RuRRuu uosuuuu一、比例运算电路一、比例运算电路电压跟随器对电压增益有贡献吗？电压跟随器对电压增益有贡献吗？比例运算电路讨论一比例运算电路讨论一foi1RUUR 1）电路）电路的的输入电阻分别为多少？输入电阻分别为多少？ 2) 输出电阻分别为多少？输出电阻分别为多少？3)电压增益电压增益分别多少？分别多少？4）若信号源是非理想的电压信号源，采用哪种放大电路更好？若信号源是非理想的电压信号源，采用哪种放大电路

25、更好？5）反反相相输入和同输入和同相相输入比例运算电路是两种基本电路输入比例运算电路是两种基本电路6）分析方法：理想运放特性（虚短、虚断）、电路理论分析方法分析方法：理想运放特性（虚短、虚断）、电路理论分析方法R1 foi1(1)RUUR 反相输入、同相输入比较反相输入、同相输入比较同相同相Rf太大，噪声大。如何利用相对小的太大，噪声大。如何利用相对小的电阻获得电阻获得100的比例系数？的比例系数？+_反相输入反相输入若要若要Ri100k，比例系数为，比例系数为100，R？ Rf？比例运算电路讨论二比例运算电路讨论二IffFOuRRRiuT 形反馈网络反相比例运算电路I12MuRRuI3421

26、42O)1 (uRRRRRRu？，则，若比例系数为？，则若要求3421ik100100k100RRRRR利用利用R4中有较大电流来获得较大数值的比例系数。中有较大电流来获得较大数值的比例系数。432MO)(Riiuu1I12Ruii3M3 Rui比例运算电路讨论二比例运算电路讨论二当当R2 R3时，时，（1）试证明）试证明Vs( R3R1/R2 ) Im （1）根据虚短和虚断有）根据虚短和虚断有I1 =0 Vp = Vn =0直流毫伏表电路直流毫伏表电路（2）R1R2150k ，R31k ，输入信号，输入信号电压电压Vs100mV时，通过毫伏表的电流时，通过毫伏表的电流Im(max)？ 所以所

27、以 I2 = Is = Vs / R1 R2和和R3相当于并联，所以相当于并联，所以 I2R2 = R3 (I2 - Im )得得1s332mRVRRRI)( 当当R2 R3时，时，Vs( R3R1/R2 ) Im （2）代入数据计算即可）代入数据计算即可（指针偏转角度与（指针偏转角度与Im是线性关系）是线性关系）比例运算电路讨论三比例运算电路讨论三二、加减运算电路二、加减运算电路0II方法一：节点电流法方法一：节点电流法1. 反相加法电路反相加法电路f123IIIIoi3i1i2f123UUUURRRR0UUi3i1i2of123()UUUURRRR 当当R1=R2=R3时，时，U0 = ？

28、当当R1=R2=R3=Rf时，时，U0 = ？方法二：方法二：利用叠加原理（多个信号作用时可用）利用叠加原理（多个信号作用时可用） 首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。fO2i22fO3i33RuuRRuuR fffOO1O2O3i1i2i3123RRRuuuuuuuRRR 二、加减运算电路二、加减运算电路同理可得同理可得fO1i11RuuR 2i231 i13o-vRRvRRv 321RRR 若若则有则有2i1 io-vvv

29、输出再接一级反相电路输出再接一级反相电路2i1 iovvv 可得可得二、加减运算电路二、加减运算电路2. 同相加法电路of0UUURR f123,IIIIIi1i2123UUUUURRRUi1作用时的U+必不可少吗？必不可少吗？用节点电流法：UU 用叠加定理也可以写出：解得:Ui2作用时的U+二、加减运算电路2. 同相求和 设设 R1 R2 R3 R4 R Rf利用叠加原理求解：利用叠加原理求解： 令令uI2= uI3=0，求，求uI1单独单独作用时的输出电压作用时的输出电压 在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果在求解运算电路时，应选择合适的方法，使运算结果简单明了，易于计算。简单明

30、了，易于计算。1I4321432f1O)1 (uRRRRRRRRRu 同理可得，同理可得， uI2、 uI3单独作用时的单独作用时的uO2、 uO3，形式与形式与uO1相同，相同， uO =uO1+uO2+uO3 。 物理意义清楚，计算麻烦！物理意义清楚，计算麻烦！ 二、加减运算电路2. 同相求和 设设 R1 R2 R3 R4 R Rfff3I32I211IPfPfO)()1 (RRRuRuRuRRRRuRRu)(3I32I211IfORuRuRuRu与与反相求和运算电路反相求和运算电路的结果差一负号的结果差一负号4321iiii4P3PI32PI21PI1RuRuuRuuRuuP43213I

31、32I21I1)1111(uRRRRRuRuRu)( )(4321P3I32I21I1PPRRRRRRuRuRuRu二、加减运算电路电路如图所示，电路平电路如图所示，电路平衡条件为衡条件为 1f23/ / /RRRR 用叠加定理可以写出：用叠加定理可以写出：i1U作用时作用时 foi11RUUR i2U作用时作用时 fo1(1)RUUR 3i223RUURR 3ffoooi2i11231(1)RRRUUUUURRRR 当电路电阻满足条件当电路电阻满足条件f132/RRRR foi1i21()RUUUR 3.减法电路减法电路二、加减运算电路二、加减运算电路差模输入电阻差模输入电阻i1i2idvv

32、v )( -)(41ido32ididRRiRRi vv4idonRi vvnpvv 21idididRRiR v此时有此时有4132idiiiii 差模输入电阻较小差模输入电阻较小二、加减运算电路二、加减运算电路一种高输入电阻的差分电路一种高输入电阻的差分电路如何提高输入电阻？如何提高输入电阻？ + - - i2 i3 P N R2 R3 R1 R4 vo i1 i4 vp vn vi2 vi1 vi1 A1 vi2 A2 A3加减运算电路讨论一加减运算电路讨论一)21(123421ORRRRA vvvv)(I1I2fOuuRRu加减运算电路讨论二加减运算电路讨论二仪用放大器（仪用放大器（P

33、14 例例1.4.4）双运放减法运算电路如图所示双运放减法运算电路如图所示i3i1i2of123()UUUURRRR 2i2o5i1143()RUURUR RR 二、加减运算电路二、加减运算电路foi1RUUR 当当R1=R2、R3=R4=R时，时，U0=？电路如图所示电路如图所示（1）分别组成哪种基本运算电路？与用一个运放组）分别组成哪种基本运算电路？与用一个运放组成的完成同样运算的电路的主要区别是什么？成的完成同样运算的电路的主要区别是什么？（2）为什么在求解第一级电路的运算关系时可以不）为什么在求解第一级电路的运算关系时可以不考虑第二级电路对它的影响？考虑第二级电路对它的影响？加减运算电

34、路讨论三加减运算电路讨论三同向比例运算同向比例运算加减运算加减运算加减运算 利用加法运算电路的分析结果利用加法运算电路的分析结果)(2I21I14I43I3fORuRuRuRuRu设设 R1 R2 Rf R3 R4 R5若若R1 R2 Rf R3 R4 R5，uO?加减运算电路讨论四加减运算电路讨论四掌握分析方法比死记电路更重要掌握分析方法比死记电路更重要求解图示电路求解图示电路?)(IOufi加减运算电路讨论四加减运算电路讨论四)(3I32I211 IfORuRuRuRu三、积分运算电路和微分运算电路三、积分运算电路和微分运算电路21 OiO1 1f1d( )ttuu tutR C ioff

35、f1i1f11dd1duuIttCCRu tR C f1II 1 1. . 积分运算电路积分运算电路i11uIR offdduICt Oi21O11f1()( )uu ttutR C 反相反相若若ui在在t1t2为常量，则为常量，则移相移相1) 输入为阶跃信号时的输出电压波形？输入为阶跃信号时的输出电压波形？2) 输入为方波时的输出电压波形？输入为方波时的输出电压波形？3) 输入为正弦波时的输出电压波形？输入为正弦波时的输出电压波形？线性积分线性积分波形变换波形变换利用积分运算的基本关系实现不同的功能利用积分运算的基本关系实现不同的功能IIOI1dUUtttRCRC uu积分电路讨论一积分电路

36、讨论一 vI O t VI (a) VI t O vO Vom (b) 当当vi为阶跃电压时，有为阶跃电压时，有vo与与 t 成线性关系成线性关系 tvRCvd1iotRCVi tV i 1 1、积分会停止么？、积分会停止么？2 2、若、若V Vomom=-2V=-2Vi i，t=t=？时运放进？时运放进入非线性工作状态。入非线性工作状态。3 3、如果把积分电路的输出电压、如果把积分电路的输出电压作为电子开关，则积分电路可作为电子开关，则积分电路可以起到延时作用。以起到延时作用。输入为如下几种波形时，输出输入为如下几种波形时，输出电压波形？电压波形？积分电路讨论二积分电路讨论二2V-Vt3t

37、4t6t积分电路讨论三积分电路讨论三与一般与一般RC电路相比，积分电路有何特点？电路相比，积分电路有何特点？ C i vi R vo 时时虚地虚地i1dduICt ioff1ffdduuI RI RR Ct 2. 微分运算电路微分运算电路isinutOfcosuR Ct 若输入信号中含有高频噪声，则输出噪声将会很大，且若输入信号中含有高频噪声，则输出噪声将会很大，且电路可能不稳定，因此微分电路很少直接使用电路可能不稳定，因此微分电路很少直接使用阶跃信号阶跃信号微分微分tvRCvddio 微分运算电路讨论一微分运算电路讨论一i1 = i2利用积分运算电路实现了微分运算微分运算电路讨论二微分运算电

38、路讨论二1.5 集成运放的单电源供电集成运放的单电源供电图中电阻图中电阻R2、R3是用是用来设置直流工作点来设置直流工作点 ,使使得得 3CCCC2312RUVVRR23RR此时反相输入端口及输出端口的此时反相输入端口及输出端口的直流电位均为直流电位均为0.5VCC。电容为放。电容为放大器的交流耦合隔直电容。大器的交流耦合隔直电容。 取取则此时的反相交流放大器则此时的反相交流放大器的闭环增益为的闭环增益为 ofufi1uRAuR 1. 反向放大器的单电源供电反向放大器的单电源供电2.同相放大器的单电源供电同相放大器的单电源供电3CCCC2312RUVVRR反相输入端口及输出端口的直反相输入端口及输出端口的直流电位均为流电位均为0.5VCC。电容为放。电容为放大器的交流耦合隔直电容。大器的交流耦合隔直电容。 取取23RR此时同相交流放大器的闭环增益此时同相交流放大器的闭环增益 ofufi11uRAuR R4电阻的接入是为了增加交流电阻的接入是为了增加交流放大器的输入阻抗，此时，对应放大器的输入阻抗，此时，对应的输入阻抗为的输入阻抗为i423/RRRR