《電工電子技術(shù)與技能》（新國規(guī)）杜德昌PPT課件及教案
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第八章 放大電路與集成運(yùn)算放大器 第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器 第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器u認(rèn)識集成運(yùn)放的外形、引腳及圖形符號，了解集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)；u掌握集成運(yùn)放的理想特性；u集成運(yùn)放的實(shí)際應(yīng)用。【教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)】應(yīng)知：應(yīng)會：會識讀集成運(yùn)放及其應(yīng)用電路（反相放大器、同相放大器）。【教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)】集成運(yùn)放的外形、引腳、圖形符號及其理想特性與應(yīng)用?！倦y點(diǎn)分析難點(diǎn)分析】靈活應(yīng)用集成運(yùn)放理想特性分析集成運(yùn)放應(yīng)用電路。一、一、集成運(yùn)算放大器識別與電路組成集成運(yùn)算放大器識別與電路組成 一般可以從頂視圖看去，從標(biāo)有特殊記號的地方開始按逆時(shí)針方向依次編號。1 1集成運(yùn)放的外形、引腳識別及圖形符號集成運(yùn)放的外形、引腳識別及圖形符號 常見集成運(yùn)放外形 一、一、集成運(yùn)算放大器識別與電路組成集成運(yùn)算放大器識別與電路組成 集成運(yùn)放的符號一、一、集成運(yùn)算放大器識別與電路組成集成運(yùn)算放大器識別與電路組成動畫演示：集成運(yùn)放識別與組成 2 2集成運(yùn)放的電路組成集成運(yùn)放的電路組成 一、一、集成運(yùn)算放大器識別與電路組成集成運(yùn)算放大器識別與電路組成（1）輸輸入入級級 一般都采用差分放大電路。它有同相和反相兩個(gè)輸入端。集成運(yùn)放只對輸入端的差模信號進(jìn)行線性放大，而對輸入的共模信號基本不放大。即，當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，輸出電壓為 其中，Aod為差模電壓放大倍數(shù)，或稱為開環(huán)增益。（2）中中間間放大放大級級 它一般由一級到兩級共射放大電路組成，其放大倍數(shù)可達(dá)幾千倍以上。（3）輸輸出出級級 為了降低輸出電阻、提高輸出功率和帶負(fù)載能 力，輸出級一般由射極輸出器或互補(bǔ)推挽電路 組成，同時(shí)還設(shè)有過電流保護(hù)電路。（4）偏置偏置電電路路 由恒流源或恒壓源組成，作用是為各級放大器 設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。二、理想集成運(yùn)放二、理想集成運(yùn)放1 1理想集成運(yùn)放的條件理想集成運(yùn)放的條件 差模電壓放大倍數(shù)Aud=；差模輸入電阻rid=；共模抑制比KCMR=；輸出電阻ro=0；輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流以及溫漂均為零。二、理想集成運(yùn)放二、理想集成運(yùn)放2 2理想集成運(yùn)放線性區(qū)的特點(diǎn)理想集成運(yùn)放線性區(qū)的特點(diǎn) （1）虛短虛短 集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，理想情況下由于Aud=，而輸出電壓uo為有限值，則 u+=u-說明：理想集成運(yùn)放同相輸入端電位等于反相輸入端電位，類似短路，但不是真正的短路（因?yàn)槔硐脒\(yùn)放是不存在的），故稱為“虛短”。當(dāng)有一個(gè)輸入端接地時(shí)，另一個(gè)輸入端也接近地電位，稱為“虛地”。（2）虛斷虛斷 由于理想集成運(yùn)放輸入電阻rid=，所以它從信號源索取的電流為零，即 i+=i-=0 表明運(yùn)放兩輸入端相當(dāng)于斷開但并不是真正的斷 開，故稱為“虛斷”。三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用做中教：反相比例運(yùn)算實(shí)驗(yàn)電路 分組試驗(yàn)分組試驗(yàn)總結(jié)總結(jié)1 1反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 觀察反相比例運(yùn)算電路圖及仿真實(shí)驗(yàn)電路（1）分析反相比例運(yùn)算電路反饋類型；（2）用示波器觀察仿真演示電路輸入、輸出端波形相位特點(diǎn)；用萬用表測量輸入、輸出端電壓大小，填表；（3）更改R1、Rf參數(shù)，再次觀察、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填表并進(jìn)行 特性總結(jié)。反相比例運(yùn)算實(shí)驗(yàn)電路數(shù)據(jù)的比值的比值輸入、輸出波輸入、輸出波形相位關(guān)系形相位關(guān)系輸入電壓輸入電壓輸出電壓輸出電壓輸入、輸出電輸入、輸出電壓關(guān)系壓關(guān)系反反相相123三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用 總結(jié)總結(jié) 反相比例運(yùn)算電路，由Rf引入深度負(fù)反饋，輸出波形相位與輸入波形相位相反，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用做中教：同相比例運(yùn)算實(shí)驗(yàn)電路 分組試驗(yàn)分組試驗(yàn)總結(jié)總結(jié)2 2同相比例運(yùn)算電路同相比例運(yùn)算電路三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 觀察反相比例運(yùn)算電路圖及仿真實(shí)驗(yàn)電路（1）分析反相比例運(yùn)算電路反饋類型；（2）用示波器觀察仿真演示電路輸入、輸出端波形相位特點(diǎn)；用萬用表測量輸入、輸出端電壓大小，填表；（3）更改R1、Rf參數(shù)，再次觀察、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填表并進(jìn)行 特性總結(jié)。反相比例運(yùn)算實(shí)驗(yàn)電路數(shù)據(jù)的比值的比值輸入、輸出波輸入、輸出波形相位關(guān)系形相位關(guān)系輸入電壓輸入電壓輸出電壓輸出電壓輸入、輸出電輸入、輸出電壓關(guān)系壓關(guān)系同同相相123三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用三、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用 總結(jié)總結(jié) 同相比例運(yùn)算電路，由Rf引入深度負(fù)反饋，輸出波形相位與輸入波形相位相同，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為：第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器【例例題題8-5】如圖所示反相比例運(yùn)算電路，反相比例放大電路，試根據(jù)理想集成運(yùn)放線性區(qū)特點(diǎn)分析其輸入、輸出電壓關(guān)系并計(jì)算ui=0.5V，R1=10k，Rf=20k時(shí)，輸出電壓uo及平衡電阻R2 的值。解 根據(jù)“虛短”，u+=u-；“虛斷”，i+=i-=0，可得 即：所以：【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器 試判斷圖示電路工作在什么區(qū)？哪些有“虛短”，“虛地”，“虛斷”的特點(diǎn)？各構(gòu)成了什么功能的電路？（a）（b）（c）【課堂小結(jié)課堂小結(jié)】第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器 集成運(yùn)放是一種高電壓放大倍數(shù)的多級直接耦合集成放大電路，內(nèi)部主要由差分式輸入級、中間級、互補(bǔ)對稱式輸出級及偏置電路所組成。集成運(yùn)放引入深度負(fù)反饋工作在線性區(qū)時(shí)具有“虛短”和“虛斷”特點(diǎn)?！菊n后作業(yè)課后作業(yè)】第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器
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