集成运算放大器教案.pdf

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1、(完整 word 版)集成运算放大器教案第五章集成运算放大器第一节直流放大器教课目标：1、认识直流放大器的观点。2、掌握直流放大器存在的问题。3、掌握解决直流放大器零点漂移的问题。4、掌握差动放大器的工作原理。教课要点：1、直流放大器存在的问题。2、差动放大器克制零漂的工作原理。教课难点：1、差动放大器克制零漂的工作原理。教课方法与手段：1、教师讲解与学生练习相联合。2、板书与多媒体课件相联合。课时计划：3课时一、集成运算放大器集成运算放大器 高增益的直接耦合的集成的多级放大器。集成电路的工艺特色：（1）元器件拥有优秀的一致性和同向误差，因此特别有益于实现需要对称构造的电路。（2）集成电路的芯

2、片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。（3）不易制造大电阻。需要大电阻时，常常使用有源负载。（4）只好制作几十 pF 以下的小电容。所以，集成放大器都采纳直接耦合方式。如需大电容，只有外接。81(完整 word 版)集成运算放大器教案（5）不可以制造电感，如需电感，也只好外接。直流放大器：用来放大迟缓变化的信号或某个直流量的变化的放大电路，称为直流放大器。二、流放大器存在的两个问题1、前后级静态工作点互相影响的问题。解决的方法是：在后级发射极加电阻、在后级发射极加二极管、用PNP型管与 NPN 型管互补构成。2、存在零点漂移。零点漂移：输入 ui=0 时，输出有迟缓变化的电压产生。uo

3、0t产生零漂的原由：由温度变化惹起的。当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生细小变化时，这类变化量会被后边的电路逐级放大，最后在输出端产生较大的电压漂移。因此零点漂移也叫温漂。零漂的权衡方法：将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。3.减小零漂的举措+RcVCC用非线性元件进行温度赔偿采纳差动放大电路三、差动放大器Rcb+uoT1_T2Rb+ui1RReui2_VEE82(完整 word 版)集成运算放大器教案一).构造:对称性构造即：1 2 UBE1=UBE2=UBE rbe1=rbe2=rbeRb1=Rb2=RbRC1=RC2=RC1.差动放大电路一般有两个输入端：双端输入 从两输入端

4、同时加信号。单端输入 仅从一个输入端对地加信号。2.差动放大电路能够有两个输出端。双端输出 从 C1 和 C2 输出。单端输出 从 C1 或 C2 对地输出。3.差模信号与共模信号差模信号：uid=ui1-ui2共模信号：uic=1/2(ui1+ui2)差模电压增益：Aud=Uod/Uid共模电压增益：Auc=Uoc/Uic总输出电压：uo=uod+uoc=Aud uid+Auc uic4.共模克制比KCMR=Aud/AucV二）.差动放大电路的基本工作原理+CC1、静态时Rb+ui1RcRcUI1UI2 UO02、克制零漂的原理=0+uoT1_T2RbRe+ui2当 ui1=ui2 =0时，

5、UC1=U U=U_VC2 oC1-UEEC283(完整 word 版)集成运算放大器教案当温度变化时：设Tic1,ic2uc1 ,uc2uo=uc1-uc2=03.电路的动向剖析(1)加入差模信号 ui1=-ui2=uid/2，uic=0。i1i21b2e1,ie2IRe不变 UE不变若 u ,uib,ii所以，Re 对差模信号相当于短路。求差模电压放大倍数：Au durbeuOi 1u(Rc/O1RLu差模输入电阻Ridi 2uAu d2)i1Rbrbe2 Rb输出电阻Ro2Rc(2)加入共模信号共模电压放大倍数Auc0本课小结：1、直流放大器存在的两个问题：静态工作点互相影响的问题，零点

6、漂移的问题。2、解决零点漂移的方法是采纳差动放大器。差动放大器克制零漂的原理。3、作业：电子技术基础教材P11251、52、5384(完整 word 版)集成运算放大器教案第二节OCL 电路与 OTL 电路教课目标：1、掌握 OCL 电路与 OTL 电路的构造及工作原理。2、掌握除去交越失真的方法。教课要点：1、OCL电路与 OTL 电路的工作原理。2、输出功率的计算。教课难点：1、交越失真的除去方法。教课方法与手段：1、教师讲解与学生练习相联合。2、板书与多媒体课件相联合。课时计划：4课时一、OCL 电路一）、电路构造+VccV1uiV2RLuo-Vcc电路中采纳了正负两组电源，采纳两个晶体

7、管：NPN、PNP各一只；此中 V1 为 NPN 型，V2 为 PNP 型，两管极性相反，性能一致。两85(完整 word 版)集成运算放大器教案只三极管的基极连在一同，作为信号的输入端，发射级连在一同，作为信号的输出端，构成互补对称式射极输出器。二）、工作原理+Vcc交越失真V1ic1uiV2RLic2uo-Vcc1、静态工作状况剖析ui=0V，V1、V2均工作于截止状态，IB1=IB2=0，IC1=IC2=0，（乙类工作状态）uo=0V2、动向工作状况剖析输入信号正半周，Ui 0，V1加正向电压导通，V2加反向电压截止，il=ic1，uo0,输入信号负半周，ui 0，V1加正向电压导通，V

8、2加反向电压截止，il=ic1，uo0,输入信号负半周，ui 0,V1加反向电压截止，V2加正向电压导通，il=ic2,uo0。（由电容供电）V1、V2两个管子交替工作，在负载上获得完好的正弦波。相同存在交越失真。三）、适用型 OTL 电路C1C189(完整 word 版)集成运算放大器教案与 R 构成自举电路（1）静态偏置：调整 RW 阻值的大小，可使PU1 VCC此时电容上电压U1 C2 VCC2（2）动向剖析Ui 负半周时，V1 导通、V2 截止；Ui正半周时，V1 截止、V2 导通。（电容起到了负电源的作用）因为C1 很大，两头电压基本不变，使VCC/2。maxC1 上端电位随输出电压

9、高升而高升。保证输出幅度达到（3）输出功率及效率(Uo max)2Pomax2V2RL8RLCC78.5%四）复合管复合管的复合原则是：1、保证参加复合的每尽管子有各自的正确的电流流向。2、复合管的种类由第一尽管子决定。本课小结：1功率放大器的特色：工作在大信号状态下，输出电压和输出电流都很大。要求在同意的失真条件下，尽可能提升输出功率和效率。2为了提升效率，在功率放大器中，BJT 常工作在乙类和甲乙类状态下，并用互补对称构造使其基本不失真。这类功率放大器理论上的最大输出效率能够达到78.5。3互补对称功率放大器的几种主要构造：OCL（双电源）乙类、甲乙类。（单电源）乙类、甲乙类。90OTL(

10、完整 word 版)集成运算放大器教案第三节集成运算放大器的基础知识教课目标：1、认识集成运放的电路构成及符号。2、掌握理想集成运算放大器的特色。教课要点：理想集成运算放大器的特色。教课难点：理想集成运算放大器的特色。教课方法与手段：1、教师讲解与学生练习相联合。2、板书与多媒体课件相联合。课时计划：2课时一、集成运放的电路构成及符号集成运放的方框图输入级主假如克制零点漂移。电压放大级主假如起电压放大作用。输出级采纳射极输出器主假如提升带负载能力。偏置电路主假如供应各级直流电压，保证各级有适合稳固的静态工作点。集成运放的图形符号91(完整 word 版)集成运算放大器教案二、集成运放的主要参数

11、1、开环差模电压放大倍数Avo2、输入失调电压VIO3、输入失调电流IIO4、共模克制比KCMR5、输出峰峰电压VOPP三、理想集成运放理想集成运放所具备的条件是：1、开环电压放大倍数AVO2、输入电阻 ri3、输出电阻 ro=4、共模克制比KCMR理想运放的两个重要结论：1、理想运放的两输入端电位差趋于零。即：UPUN2、理想运放的输入电流趋于0即：II0本课小结：1、集成运放的电路构成及符号。2、集成运放的主要参数。3、理想运放的主要条件。作业：电子技术基础教材P1125 4、925、65 5(完整 word 版)集成运算放大器教案第四节集成运算放大器构成的运算电路教课目标：1、认识反对比

12、率运算放大器反、同对比率运算放大器的构成及计算。2、掌握虚地、虚短、虚断的含义。教课要点：反对比率运算放大器、同对比率运算放大器的计算。教课难点：虚地、虚短、虚断的含义。教课方法与手段：1、教师讲解与学生练习相联合。2、板书与多媒体课件相联合。课时计划：4课时一、反对比率运算放大器一）、电路构造因为 ri=,Ii=0,VP=VN=0，故 P 与相当于短路，称为虚短，所以 N 点称为虚地，这是反相运算放大器的一个重要特色。93(完整 word 版)集成运算放大器教案闭环电压放大倍数为：A当 RFuoufRFR1ui即 AufR1时，uoui，1，该电路就成了反ifRF相器。uiRi11图中电阻R

13、p称为均衡电R1/RF，以阻，通 常取RpRpuo保证其输入端的电阻均衡，从而提升差动电路的对称性。+二、同对比率运算放大器一）、电路构造94(完整 word 版)集成运算放大器教案同反相输入比率运算电路相同，为了提升差动电路的对称性，均衡电阻RpR1/RF。闭环电压放大倍数为：AuoRFuf1uiR1可见同对比率运算电路的闭环电压放大 倍 数必 定大 于或等 于 1。当R0 或 R时，uu，即fuoui+1oiAuf1，这时输出电压跟从输入电压作相同的变化，称为电压跟从器。95(完整 word 版)集成运算放大器教案本课小结：1、反对比率运算放大器中的虚地，虚短、虚断的观点。2、反对比率运算

14、放大器的闭环放大倍数：Avf=vo/vi=-Rf/R13、同对比率运算放大器的闭环放大倍数：Avf=VO/Vi=I1(R1+Rf)/R1 I1=1+Rf/R1作业：电子技术基础教材P112965 9(完整 word 版)集成运算放大器教案第五节集成运算放大器的应用教课目标：1、认识加法运算放大器减法运算放大器的构成及计算。2、认识各样信号变换电路的工作原理。3、认识运算放大器的使用知识教课要点：加法运算放大器减法运算放大器的构成及计算。教课难点：各样信号变换电路的工作原理。教课方法与手段：1、教师讲解与学生练习相联合。2、板书与多媒体课件相联合。课时计划：4课时一、运算电路一）、加法运算电路依

15、据运下班作在线性区的两条剖析依照可知：ui1由此可得：ifi1i1i2ui 2uoRFR1，i2R2，ifRFui 1R1 i1iRFuo(RFR ui 1ui 2Rf2i2+uo1R ui 2)2Rp若 R1 R2 RF，则：+uo(ui 1ui 2)可见输出电压与两个输入电压之间是一种反相输入加法运算关系。这一运算关系可推行到有更多个信号输入的状况。均衡电阻RpR1/R2/RF。二、减法运算电路97(完整 word 版)集成运算放大器教案98(完整 word 版)集成运算放大器教案例：求图示电路中 uo与 ui 1、ui 2的关系。Rui 1i 2RR1RFuR+R2P1u+o1Ruop2+解：电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成。uo1ui 2uo(RFR1 ui 1RFuo1)ui 2ui1R2RFRFR2R199(完整 word 版)集成运算放大器教案三、运放的使用注意事项1、输入端保护100(完整 word 版)集成运算放大器教案2、输出端保护3、电源保护本课小结：1、加法运算电路与减法运算电路的计算。2、运算的使用注意事项。作业：电子技术基础教材：P1135 11、5 12、1510113、55