1、中等职业学校教学用书（电子技术专业）中等职业学校教学用书（电子技术专业）任课教师：李凤琴任课教师：李凤琴 李鹏李鹏基本放大电路A反馈网络Fxi净输入量xid正向传输反向传输xf反馈量输出量xo(a)输入量FAAAF1（其中：F反馈系数、A开环增益、AF闭环增益）此式说明：闭环增益与开环增益之比为 FA11（1+AF）“负反馈深度负反馈深度”当1+AF1,为深度负反馈时 AF1/F,且F一般只取决于电阻阻值，故此时增益最稳定。1.电压串联负反馈电压串联负反馈（1）电路形式反馈信号取自输出电压，反馈信号与输入信号串联,以电压形式相叠加，具有稳定输出电压的作用，适用于信号电压源。（2）判别方法：反馈
2、网络(元件)与放大电路在输出端并联；反馈网络与放大电路在输入端串联。2.电压并联负反馈（1）电路形式反馈信号取自输出电压，反馈信号与输入信号并联,以电流形式相叠加，具有稳定输出电压的作用，适用于信号电流源。(2)判别方法反馈网络(元件)与放大电路在输出端并联；反馈网络与放大电路在输入端并联。由图可见：BW2 BW1 通频带展宽BW2=(1+AF)BW1 负反馈使放大电路的频带展宽为1+AF倍2.负反馈展宽了通频带负反馈展宽了通频带 结论：结论：(1)在输入信号不失真时,经开环放大输出信号产生失真；(2)引入负反馈后输出信号失真得到一定程度的纠正；(3)反馈越深,非线性失真越小,非线性失真下降为
3、1/(1+AF)；输出电压：uO us 1RRf电压增益：Au=1RRf(负号表示输出信号与负号表示输出信号与 输入信号反相输入信号反相)特例：当R1Rf时,Au=1 即为反相器反相器 输出电压：uO（2211ififuRRuRR）要去掉负号可以加一级反相器1.加法电路加法电路双运放减法电路,第一级为反相器,第二级为反相加法器uo=Rf2/R2(uS1uS2)若Rf2=R2 则 uo=uS1uS2 uO uC dtiCc1dtuCRi11基本积分电路输出电压：1.积分电路积分电路求和积分电路输出电压：dtRuRuCuSSo)(12211积分电路主要用于控制、测量系统中，实现延积分电路主要用于控
4、制、测量系统中，实现延时、定时及产生波形。时、定时及产生波形。uiRAiRRCiCuo(a)(b)uiuoOOtt2.微分电路微分电路uiRCiCAiRRuo(a)uiuott(b)OO正弦波振荡器是一种将直流电能转换成交流电能的电路。它与放大器的区别在于这种转换不需外部信号。振荡器输出的信号频率、波形、幅度完全由电路自身的参数决定正弦波振荡器可分成两大类：一类是利用正反馈原理构成的反馈型振荡器，它是目前应用最多的一类振荡器；另一类是负阻振荡器，它是将负阻器件直接接到谐振回路中，利用负阻器件的负电阻效应去抵消回路中的损耗，从而产生等幅的自由振荡，这类振荡器主要工作在微波频段。1.电路结构电路结
5、构由放大电路和正反馈网络构成如图示。2.振荡的平衡条件振荡的平衡条件(1)振幅平衡条件振幅平衡条件自激振荡形成的基本条件是反馈信号与输入信号大反馈信号与输入信号大小相等、相位相同。小相等、相位相同。iouUUA.ofuUUF.ifUU要建立自激振荡必须1.fauuuuFAFA1.uuFA反馈电压与输入电压大小相等振荡电路进入稳态振荡。(2)相位平衡条件相位平衡条件a+f=2n （n=0，1，2）反馈电压与输入电压相位相同。一个正弦波振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这个频率就是振荡频率f0，而f0由选频网络决定。3.振荡电路的起振条件振荡电路的起振条件1.uuFA1.uuFA1.uuFA
6、a+f=2n1.uuFA才能起振稳定振荡不能振荡1.RC桥式振荡器由RC选频网络与放大电路组成。(1)振荡的建立与平衡振荡的建立与平衡在0=1/RC时，经RC选频网络组成正反馈，产生振荡。开始A=1+Rf/R1略大于3，达到稳定平衡状态时Rf减小至使A=3。调负反馈使其稳定。R1RfV2V1R2RCCRuo RC串并联网络：正反馈、选频网络集成运放 A：放大网络 V1、V2：稳幅环节At0实际RC桥式正弦波振荡器例：例：前图RC桥式振荡电路，已知R=8.2k，C=0.01F，(1)求振荡频率f0；(2)说明二极管的作用。解：解：(1)振荡频率 f0=1/(2RC)=1/(28.21030.01
7、106)=1940Hz(2)二极管用来改善输出电压波形，稳定输出幅度。起振时Au=1+(Rf+R2)/R1 3 ，随Uo增大二极管导通，Au1+Rf/R1=3 幅度趋与稳定。LC振荡器是由LC并联回路作为选频网络的一种高频振荡电路，它能产生几十千赫兹到几百兆赫兹以上的正弦波信号。根据谐振频率 f01/2LC在高频条件下，电感L和电容C的参数较小，易于选择元器件。而频率较低时，电感L和电容C的参数较大。L参数较大的电感器体积也较大，不便于制作或使用。所以低频振荡器不采用LC回路作为选频网络，而采用RC网络作为选频网络。LC振荡器有电感三点式、电容三点式振荡电路。LCf210 振荡频率C为谐振回路
8、中C1、C2串联的等效电容。即21111CCC 或 2121CCCCC电容三点式振荡器的特点电容三点式振荡器的特点电容三点式振荡器的特点是电路容易起振，输出电压波形较好、幅度也较大。但不易于调节振荡频率f0，因为如果改变电容C1、C2会影响反馈系数Fu，并且可能造成电路停振。所以这种振荡器适合于用作固定频率振荡器。工作频率一般可达几十MHz至几百MHz。集成运放非线性应用特点：集成运放工作在“开环”或“正反馈”状态，在非线性区；分析：虚短概念一般不适用，虚断仍可以用。1.电压比较器电压比较器 运放在非线性区（饱和区）UPUN 运放输出高电平UOH；UPUN 运放输出低电平UOL；UP=UN 运
9、放输出UOH或UOL转换临界条件。运放接成开环,反相输入端接uI,同相输入端接地uP=0 。（1）过零电压比较器）过零电压比较器电压传输特性:门限电压UREF=0，输出电压从一个电平跳变到另一个电平时所对应的输入电压值。输入电压ui与0比较1)当uiuREF=0时运放处于负饱和态uO=uOL (uOL为低电平)2)当ui uREF=0 时运放处于正饱和态uO=uOH (uOH为高电平)由于在ui=0时输出电压发生翻转，称“过零电压比较器”。利用过零比较器可以变换波形，当过零电压比较器输入正弦波，输出矩形波。2.(同相输入同相输入)单门限电压比较器单门限电压比较器ui与标准电压UREF比较1)当
10、uiUREF时uO=UOH2)当uiUREF时uO=UOL稳压管的作用将输出高、低电平钳制在其稳压值UZ上。即：输出高电平时UOH=+UZ，输出低电平时UOL=UZ(a)电路 (b)电压传输特性1.电路及电压传输特性电路及电压传输特性 (a)电路 (b)电压传输特性2.分析分析 (1)当uiUP+时 uO=UOH=+UZ 此时同相输入端电压为：UP+作为比较值，称“上门限电平”（UP+不变）(2)当ui uiUP+时 uO=UOL=UZ，此时同相输入端的电压变为：UP=211RRURREF+212RRUROL UP+=212RRUROH211RRURREF+(4)迟滞比较器有两个门限电压UP和
11、UP+，定义：回差电压（门限宽度）U=UP+UP=212RRR（UOHUOL）U抗干扰能力越强但分辨度(3)可见UPUP+当输入继续比较器输出将维持低电平当输入由大变小至uiUP时比较器输出由低翻转为高电平uouiR3AR2UR(a)R10UominUomaxuouiUiLUiH(b)0t(c)uiuouo3.应用举例应用举例目前集成功放电路已大量涌现,其内部电路一般均为OTL或OCL电路,集成功放除了具有分立元件OTL或OCL电路的优点外,还具有体积小、工作稳定可靠、输出功率大、外围连接元件少、使用方便等优点,因而获得了广泛的应用。集成功率放大器的品种很多,本节主要介绍LM386和TDA20
12、30A音频功率放大器。LM386集成功率放大器集成功率放大器LM386是一种低电压通用型低频集成功放。该电路功耗低、允许的电源电压范围宽、通频带宽、外接元件少,广泛用于收录机、对讲机、电视伴音等系统中。（1）内部电路与外观R1VD22反相输入15kV150kV5V21507旁路15k8R21.35k1V6V4V315kR3350k同相输入VD1 ECV7V8V965输出4地V10增益设定ILM3868增益设定增益设定12反相输入43同相输入地7旁路 EC输出(a)(b)65 LM386集成功率放大器（a）内部结构图;（b）管脚排列（2）LM386的应用的应用当1、8脚开路时,负反馈最深,电压放
13、大倍数最小,此时Auf=20。当1、8脚间接入10 F电容时,内部1.35 k电阻被旁路,负反馈最弱,电压放大倍数最大,此时Auf=200(46 dB)。当1、8脚间接入电阻R2和10 F电容串联支路时,调整R2可使电压放大倍数Auf在20200间连续可调,且R2越大,放大倍数越小。LM386的典型应用电路如图示。uiR1C1324C27EC610F18R25C3R3C4RLLM386LM386典型应用电路图参照上面的说明,我们可以知道:5 脚输出:R3、C3构成串联补偿网络，与呈感性的负载（扬声器）相并,最终使等效负载近似呈纯阻,以防止高频自激和过压现象。7 脚旁路:外接C2去耦电容,用以提
14、高纹波抑制能力,消除低频自激。1、8 脚设定电压增益:其间接R2、10 F串联支路,R2用以调整电压增益。当R2=1.24 k时,Auf=50。将上述电路稍作变动,如在1、5脚间接入R、C串联支路,则可以构成带低音提升的功率放大电路。集成稳压器将取样、基准电压、比较放大、调整及保护环节集成于一个芯片，有输入端、输出端和公共端（接地）三个接线端点。分为三端固定式、三端可调式和多端可调式等。1.三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器的外形和管脚排列如图示。由于它只有输入、输出和公共地端输入、输出和公共地端三个端子,故称为三端稳压器。、，、XXL78(79)WC用数字表示输出电压值最大输出电流：L 为 0.1 A,M 为0.5 A,无字母表示1.5 A(带散热片)78:输出固定正电压79:输出固定负电压国标稳压器如CW7815，表明输出+15V电压，输出电流可达1.5A，CW79M12，表明输出-12V电压，输出电流为-0.5A国产的三端固定集成稳压器CW78XX系列正电压输出CW79XX系列负电压输出其输出电压有5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V最大输出电流有0.1A、0.5A、1A、1.5A、2.0A等。
