课题:运算放大器
教学目的:1.运算放大器运算放大器的结构、工作过程.
2.了解运算放大器的性能参数,建立理想运算放大器模型及其常见运算放大器电路分析。
教学重点:1.运放的基本运算电路.2.运放的基本应用.
教学难点:运放的基本应用.教学方法:采用多媒体教学.教学时间:2学时.教学内容:一、运放的开环电压传输特性
Ao越大,运放的线性范围越小,必须在输出与输入之间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。
二、理想运算放大器
由于运放的开环放大倍数很大,输入电阻高,输出电阻小,在分析时常将其理想化,称其所谓的理想运放。
三、分析运放组成的线性电路的出发点
§2信号的运算电路
2.1 比例运算电路
作用:将信号按比例放大。
类型:同相比例放大和反相比例放大。
方法:引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍数无关,与输入电压和外围网络有关。
一、反相比例运算电路
结构特点:负反馈引到反相输入端,信号从反相端输入。
2. 电路的输入电阻
二、同相比例运算电路
结构特点:负反馈引到反相输入端,信号从同相端输入。
三、电压跟随器
结构特点:输出电压全部引到反相输入端,信号从同相端输入。电压跟随器是同相比例运算放大器的特例。
2.2 加减运算电路
作用:将若干个输入信号之和或之差按比例放大。
类型:同相求和和反相求和。
方法:可用虚短、虚断的概念来分析,也可用叠加定理
一、反相加法器
2.3微分运算电路与积分运算电路
一、微分运算
二、积分运算
运算电路要求
1. 熟记各种单运放组成的基本运算电路的电路图及放大倍数公式。
2. 会用 “虚开路(ii=0)”和“虚短路(u+=u–) ”分析给定运算电路的 放大倍数。§3集成运算放大器的使用
一. 集成运放性能的扩展
1.提高输入电阻
利用外接结型场效应管组成的差动式源极输出器来提高输入电阻.
2.提高带负载能力
(1).扩大输出电流
在集成运放的输出端加一级互补对称功率放大电路来扩大输出电流.
(3).同时扩大输出电压和输出电流
二. 集成运放的保护
1.电源接反的保护
2.输入保护
3.输出保护
§4 运算放大器应用电路
恒压源
电压比较器
运放工作在非线性状态基本分析方法
1. 运放工作在非线性状态的判定:电路开环或引入正反馈。
2. 运放工作在非线性状态的分析方法:
若U+>U- 则UO=+UOM;若U+<U-则UO=-UOM。虚断(运放输入端电流=0)注意:此时不能用虚短!单门限电压比较器
一、过零比较器: (门限电平=0)
二、单门限比较器(与参考电压比较)
窗口比较器考题3301 运算放大器的应用