3.对放大电路输入电阻和输出电阻的影响
电工与电子技术
四种负反馈对 ri 和 ro 的影响
串联电压 串联电流 并联电压 并联电流
ri
增高
ro 减低
增高 增高
减低 减低
减低 增高
思考题：为了分别实现： (a) 稳定输出电压； (b) 稳定输出电流； (c) 提高输入电阻； (d) 降低输出电阻。
应引入哪种类型的负反馈？
愈小愈好
6. 共模输入电压范围 UICM
超出此值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
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11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是 理想的运算放大器。理想化的主要条件：
1. 开环电压放大倍数 2. 差模输入电阻 3. 开环输出电阻 4. 共模抑制比
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RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
－ RC1
+ T1
RE1
RF
－RC2 + +C2
T2
+UCC
+
RE2
RL uo CE2 –
解：T2集电极的 反馈到T1的发射极，提高了E1 的交流电位，使Ube1减小，故为负反馈；
反馈从T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压 引入到T1的发射极，是串联反馈。
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RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
RC1 T1
RE1
RC2
+UCC
+C2
T2
+
RF RE2
RL uo CE2 –
解: RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈； RE1、RF对交、直流均起作用，所以引入的 是交、直流反馈。
RE1对本级引入串联电流负反馈。
例3：判断图示电路中的负反馈类型。
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11.3 运算放大器在信号运算方面的应用
电工与电子技术
11.3.1 比例运算 1.反相输入
if RF
由运放工作在线性区的依据 ii
ii if 可列出
u u 0
ii
ui
u R1
ui R1
if
u uo RF
uo RF
由此得出
闭环电压 放大倍数
uo
RF R1
ui
Auf
uo ui
RF R1
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第11章 运算放大器
11.1 运算放大器的简单介绍 11.2 放大电路中的负反馈 11.3 运算放大器在信号运算方面的应用 11.4 运算放大器在信号处理方面的应用 11.5 运算放大器在波形产生方面的应用 11.6 使用运算放大器应注意的几个问题
电工与电子技术
第11章 运算放大器
分立电路是由各种单个元件联接起来的电子电路。
u u
uo Uo(sat)
u u Uo 发生跃变
2. id 0 依然成立
返回
11.2 放大电路中的负反馈
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11.2.1 反馈的基本概念
凡是将放大电路(或某个系统)输出信号的一部 分或全部经某种电路(反馈网络)引回到输入端，称 为反馈。
如果反馈信号使净输入信号增加，称为正反馈。 如果反馈信号使净输入信号减小，称为负反馈。
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判4别. 并图联示电电流路负的反反馈馈类型
if RF
并联电流负反馈方框图
ii
+
ui
–
id
–
R1
+
R2
io
+-
RL uR
ui ii + id
A
io
–
if
F
R iR
图中 id ii if
if
( R RF
R )io
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如何判别电路中反馈类型小结
(1) 反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈； 从负载电阻靠近“地”端引出的，是电流反馈；
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运放工作在线性区的依据 1. u+ u–
u– id
u+
– rid ++
uo
由于运放 Auo ，而 故从式 uo Auo (u u ) ，可知
uo
是有限值，
(u
u )
uo Auo
0
相当于两输入端之间短路，但又未真正短路，故
称 “虚短路” 。
2. id 0 运放开环输入电阻 rid 相当于两输入端之间断路，但又未真正断路，故 称 “虚断路”。
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判别2图. 并示联电电路压的负反反馈馈类型
if RF
ii
id
+ R1
ui
– R2
–
+
+-
RL
+
uo
–
净输入电流
负反馈
id ii if
反馈电流
if
u uo RF
uo RF
电压反馈 并联反馈
2. 并联电压负反馈
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if RF
并联电压负反馈方框图
ii
id
ii + id
ui
uo
UO(sat)
正饱和区
u– u+
– ++
uo
–Uim
线性区
uo Auo (u u )
o Uim u u 因为理想运放
开环电压放大倍数 Auo
–UO(sat) 负饱和区
所以，当 u u时， uo UO(sat)
理想运放电压传输特性
u u
uo UO(sat)
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
+ ui
+ u–d
–
A1+ +
uo1
–
R
– uf +
– A2 +
uo
+
RL
[解] 反馈电路从 A2 的输出端引出，故为电压反馈； 反馈电压 uf 和输入电压ui 分别加在的同相和反相两个输 入端，故为串联反馈；
反馈电压 uf 使净输入电压 ud = ui – uf 减小，故为负反馈；
串联电压负反馈
[例 2] 判别图示电路从 A2 输出端引入 A1 输入端的反馈类型。
RE1、RF引入越级串联电压负反馈。
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例4：如果RF不接在T2 的集电极，而是接C2与RL 之间，两者有何不同 ？
RB1
C1+
RS es+–
+
uiRB2
–
RC1 T1
RE1
RC2
×
+C2
T2
+UCC
+
RF RE2
RL uo CE2 –
解：因电容C2的隔直流作用，这时RE1、RF仅引入 交流反馈。
反馈量取自输出电压为电压反馈，取自输出电流为电流反馈；
在输入端
反馈量以电流的形式出现，与输入信号进行比较为并联反馈；
反馈量以电压的形式出现，与输入信号进行比较为串联反馈。
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11.2.2 负反馈的类型
判1. 别串图联示电电压路负的反反馈馈类型
RF
–
uf R1
+ ud–
–
+
ui
R2
+
+
–
无负反馈放大 电路方框图
A X i
X o
11.2.1 反馈的基本概念 比较环节 基本放大电路
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带有负反馈放大 X i + X d
A
X o
电路的方框图
X X X
i o f
— — —
输入信号 输出信号 反馈信号
X d — 净输入信号
– X f
F
反馈电路
净输入信号 X d X i X f 若三者同相，
+ R1
ui
–
– +
+
R2
+
uo
–
若 R1 RF 则 uo ui
Auf
uo ui
1
平衡电阻 R2 R1 // RF
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结论：
(1) Auf为Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本
身参数无关。
(3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 (4) 因u–= u+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。 (5) 电压并联负反馈，输入、输出电阻低，
ri = R1。共模输入电压低。
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11.3.1 比例运算
2.同相输入
由运放工作在线性区的依据
ii if
可列出
由此得出 闭环电压 放大倍数
u u ui
ii
u R1
ui R1
Auo
rid ro 0 KCMRR
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件， 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
11.1.3 理想运算放大器及其分析依据
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表示运算放大器输出电压与输入电压之间关系的
曲线称为传输特性。
uo
UO(sat)
正饱和区
–Uim O
线性区
Uim u u
–UO(sat) 负饱和区
u– u+
– ++
uo
uo Auo (u u )
若 Auo = 106 ± UO(sat) = ±15 V 则 ±UIM = ±0.015 mV