电工电子技术第十八讲16教学课件.ppt

1、电工电子技术第十八讲2005.4.16主要内容：1.复习反馈类型的判别2.负反馈对放大器性能的影响3.放大器在运算电路中的应用2023-7-61第5章上页下页返回u ud d=u ui i u uf fu ui i串联还是并联反馈串联还是并联反馈从输入回路分析从输入回路分析反馈信号与输入信号加到不同的输入端反馈信号与输入信号加到不同的输入端 串联负反馈串联负反馈（以电压形式出现）反馈信号与输入信号加到同一个输入端反馈信号与输入信号加到同一个输入端 并联负反馈并联负反馈（以电流形式出现）R Rf f+_R R1 1R R2 2u uf f+_u u0 0u ui i+_u uf f+_u ud

2、d+_ui+_uii id d_i ii i+_u u0 0 i if f+负反馈类型的分析方法小结瞬时极性法瞬时极性法正、负反馈的分析正、负反馈的分析 第一步：找出电路各点的瞬时极性第二步：将反馈信号与输入信号相比较 i id d=i ii i i if f i ii i 削弱净输入信号 负反馈负反馈2电压还是电流反馈电压还是电流反馈从输出回路分析从输出回路分析反馈信号（）与输出电压 u u0 0 或u uf fi if f 电压负反馈电压负反馈直接成比例关系反馈信号（）与输出电流 i i0 0 或u uf fi if f 电流负反馈电流负反馈直接成比例关系F F+-+-i i0 0L Lu

3、 ui iu uf fR Rf fUi if f=R Rf f-u u0 0u uf f=i i0 0R Rf fA AO OR Rf f+_R R1 1R R2 2u u0 0u ui ii ii ii if fA AO O 例题例题5.3.15.3.1反馈类型的判别3 例题例题5.3.25.3.2反馈类型的判别ui iA A1 1A A2 2uf fuo oR RF FRL L在输入端：在输入端：u ud d =u ui i-u uf f 11+AF111反相输入运算关系反相输入运算关系“虚断路虚断路”i i-=0 0ui if f =oR Rf fi i1 1 =i if fA Af f

4、 =u0uiR Rf fR R1 1反相比例反相比例 当当R Rf f=R R1 1=R R时时u0A Af f =1 1ui反相器反相器uiuoi i1i if fi i-R Rf fR R1 1R R2 2第5章上页下页返回“虚地虚地”u-=u+=0ui ii i1 1 =R R1 1，ui i R R1 1u=oR Rf f121)输入电阻低反相比例器引入并联电压负反馈2)输出电阻低反相比例器的特点 第5章上页下页返回uiuoi i1i i-R Rf fR R1 1R R2 2i if fri=R1输出接近恒压源,放大倍数与负载无关.132、同相输入比例运算电路同相输入比例运算电路uu

5、=o o -R R1 1R R1 1 R Rf f+u-u =+故有：故有：Au uf f=uo oui =1+R Rf fR R1 1同相输入比例器同相输入比例器第5章上页下页返回i id d 0 0=ui iuu =o o i iR R1 1R R1 1 R Rf f+=1+ui R Rf f R R1 1uo o同相比例运算电路R Rf fR R1 1R R2 2ui1 1if fui id du+u_o oi i14同相输入比例器的特点同相输入比例器的特点 同相输入比例器属于电压串联负反电压串联负反馈馈电路。1)1)输入电阻高输入电阻高在理想运放理想运放的情况下，输入电阻：r ri i

6、2)2)输出电阻低输出电阻低在理想运放理想运放的情况下，r ro o0 0R Rf fR R1 1R R2 2uo oi1 1if f同相比例运算电路同相比例运算电路ui i第5章上页下页返回15电压跟随器电压跟随器当R1=或 Rf=0时uo=ui同相跟随器同相跟随器uiR R2 2uoR Rf fR R1 1R R2 2uo oi1 1if f同相比例运算电路同相比例运算电路ui i第5章上页下页返回 =1+ui R Rf f R R1 1uo o165.4.2 加、减 运算电路1 1、加法运算电路、加法运算电路ui1 i1 f fu o ob bui3i3ui2i2 i i1 1i i2

7、2i i3 3i if f1 13 32 2第5章R Rb b=R R1 1 /R R2 2 /R R3 3 /R Rf f 反相加法运算电路反相加法运算电路17ui i1 1 f fu o ob bui3i3ui2i2 i i1 1i i2 2i i3 3i if f1 13 32 2 u =(+)ui2i2 oui1i1 ui3i3 R Rf fR Rf fR Rf fR R1 1R R2 2R R3 3i-因i-=0 0，故i i1+i i2+i i3=i if即ui1i1u-R1ui2i2u-R2+ui3i3u-R3+u0Rfu-=u_u_又“虛地虛地”第5章上页下页返回运算关系18其

8、中其中 R R=R R21 21 R R22 22 R R第5章上页下页返回 uO O=1+R R +R Rf fR R1 1R R2121ui i1 1R R2222ui2i2ui1i1u+R R2121+ui2i2u+R R2222=u+R Rf21211 1uoui1i1ui2i22222同相加法运算电路同相加法运算电路ui2i2ui1i1u+=R R2121R R2222+R R2121R R2222R R1 1+1 1+1 1R Rf fuO O=1+R R1 1u+ui1i1ui2i2u+=R R +R R2121R R222219 =1 1+ui2i2 uo oR Rf fR R

9、1 1R R2 2 +R R3 3R R3 3-ui1i1R Rf fR R1 1第5章上页下页2、减法运算电路减法运算电路差动比例运算电路差动比例运算电路返回因i i-=0 0，u u_ _=u ui1i1_ _i i1 1R R1 1i i1 1 =i if f=u ui1i1_ _u u0 0R R1 1+R Rf fu ui1i1=_ _.R R1 1u ui1i1_ _u u0 0R R1 1+R Rf fu ui1 i1u ui2 i2u u+=u ui2i2R R3 3R R2 2+R R3 3u u_ _=u u+u u0 0R R3 3R Rf fR R1 1R R2 2i

10、i-u u_ _u u+i if fi i1 120uo oR R1 1R R2 2R R3 3ui2 i2ui1 i1R Rf f =1 1+ui2i2 uo oR Rf fR R1 1R R2 2 +R R3 3R R3 3-ui1i1R Rf fR R1 1当R R1 1=R Rf f=R R2 2=R R3 3时u0=ui2ui1减法运算电路减法运算电路第5章上页下页返回用叠加原理21R R 1111ui1 i12121131322221212N N2 2N N1 1uof1 f1uR RR RR RR RR RR Ri2 i2f2 f2uo=ui1i1 ui2i2 1111R RR

11、RR RR RR RR R 1313 1212f1f1f2f2f2f2第5章上页下页 两级反相输入减法运算电路两级反相输入减法运算电路返回22采用采用T T型反馈网络的反相比例电路型反馈网络的反相比例电路目的：在高比例系数时，为避免目的：在高比例系数时，为避免R RF F阻值太大。阻值太大。112RuiiI3322RiRi又1322323RuRRiRRiI)/1(342142RRRRRRAV分析：分析：u u+=u=u-=0=0（虚短）（虚短）i i1 1=i=i2 2（虚断）（虚断）4132121432144220)()(RRuRRRuRRuRiiRuRiRiuIIIIuoi2i323R R

12、1 1uo oi1 1ui iC Cif f d du uC Cd dt t C C i iC C =依据依据 u u-=u u+虚地虚地R R2 2i i1 1=i if f ，uR R1 1i i1 1 =,i ii if f =C C d dt td du u0 0第5章上页下页5.4.3 积分、微分 运算电路返回积分运算电路积分运算电路=uo C C R R1 1ui id dt t得得:+C24 输入为阶跃电压时积分器的输入输出波形 ui id dt t=uo C CR R1 10tUR R1 1C C =t t otuo otuiU U第5章上页下页返回R R1 1uo oi1 1

13、ui iC Cif fR R2 2注意积分时限注意积分时限-UOM25uuO Oi iC C d du ui id dt tuo o=R Rf f C C uo oui i2 2f f输入与输出输入与输出的关系式为的关系式为若输入为方波若输入为方波则输出波形为则输出波形为第5章上页下页返回微分运算电路微分运算电路i1 1if f26应用举例：应用举例：PIDPID调节器调节器C Cf f2 21 1uo oui iC C1 1f f依据虚断和虚短原则i if f=i=i1 1+i+ic c1 1C Cf fu uo o=-=-(i if f R Rf f+i if fd dt t)dui iu

14、 =(+)+R Rf fC C1 1 +ui i d dt t o oR Rf fR R1 1C C1 1C Cf fui idtR R1 1C Cf f1 1i ic ci i1 1i if f第5章上页下页返回i i1 1 =i iC C =C=C1 1 d du ui i d dt tu ui iR R1 1，27R R3 3C CR R2 2uiuoi i1R Rf fR R1 1R R2 2uo1该电路由哪些基本单元电路组成?分别写出A1 A2的表达式建立ui uo1的关系式A1A2由逆向积分器构成的微分电路应用举例：应用举例：28作业：5.3.2,5.4.5，5.4.6，5.4.8 思考：5.4.429作业答案：5.1.1该题为标准题目，静态工作点IC0.127mA，集电极电位为8.19V。无载时Ad144，有载时为48。5.1.2静态工作点为0.465mA和8.88V。单端输出，Ad(1/2)*（RC/rbe）32.830