BF
f
28
(3) 改善了非线性失真：
ui ui
Ao
uo
(a) 无负反馈时
ud
Ao
uuoo
uf
F
(b) 有负反馈时
29
（4）稳定了输出电压或输出电流
例如:射极输出器
理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定输出电压。
理解：电流负反馈目的是阻止io的变化，稳定输出电流。
（5）改变了输入电阻和输出电阻
26
负反馈对放大电路性能的改善
（1）提高了放大倍数的稳定性
AF
Ao 1 Ao F
d AF d Ao 1
AF
Ao 1 Ao F
如：A0
1000, d A0 A0
20%,F 0.009
则： d Af
1
20% 2%
Af 1 0.009 1000
27
（2）加宽了通频带 A Ao AF
Bo
4
高速运算放大器
5
集成电路成品外形
圆壳式
双列直插式
6
一、集成运算放大器的组成
集成运算放大器是一个高增益的直接耦合放大电路。
输
ui
入 极
偏置电路 中 间 极
采用共集放大电 路，r0小，提高 输 带载能力。
出
极 uo
采用差分放大 电路，抑制零
点漂移,ri很大
采用多极共射 放大电路，获 得较大的A0
3
集成电路的分类: 按集成度分为小、中、大、超大规模集成电路（在几十 平方毫米的芯片上制有上百万、千万个元件） 。
按导电类型分: 双极型：NPN、PNP 单极型：MOS管
按功能分: 模拟集成电路、数字集成电路。
模拟集成电路：集成运算放大器 集成功率放大器 集成稳压电源 集成数模和模数转换器
应用已远远超出信号运 算的界限，在信号处理、 信号测量及波形产生等 方面获得广泛应用
反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较
——串联反馈
19
4.并联电流负反馈
if RF
i1
+
R1
ui
R2
id
– +
Ao io
+－
RL
+ uo –
–
R
设输入电压 ui 为正， 各电流的实际方向如图
差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流(差 值电流) ——负反馈
反馈电流
if
R R RF
第10章 集成运算放大器
10.1 集成运算放大器概述 10.2 反馈的基本概念 10.3 理想运算放大器 10.4 基本运算电路 10.5 电压比较器
1
本章要求
1. 了解集成运算放大器的基本组成及特点，理解集成运算放大 器的电压传输特性，了解其主要参数的意义。 2. 理解反馈的概念，了解反馈的判断方法及对放大电路性能的 影响。 3. 理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法，掌握集成运算 放大器的反相输入、同相输入和差动输入三种输入方式。理解 用集成运算放大器组成的比例、加减、积分、微分运算电路的 工作原理。掌握分析电路的基本方法。 4. 了解电压比较器的外特性。了解电压比较器的工作原理和有 关结论。
32
1.
u– u+
理想运放工作在线性区的特点
i– – ∞
因为
A0
u0 u u
i+
+
uo 所以(1) 差模输入电压约等于
+
即 u+= u– ,称“虚短”
0
电压传输特性 uo
因为ri→∞，
id
ud ri
+UOM
(2) 输入电流约等于 0
线性区
O
u+– u– 即 i+= i– 0 ,称“虚断” Ao越大，运放的线性范围
io
取自输出电流——电流反馈
反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较
——并联反馈
20
三、运算放大器电路反馈类型的判别方法：
1. 判断串、并联反馈方法： 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上
的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并 联反馈。
2. 利用瞬时极性法判断正、负反馈方法： 对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；
较——并联反馈
特点：输入电阻低、输出电阻低
18
3.串联电流负反馈
+ ui –
u+–d R2
– +
Ao
+
io RL
+ u–o
+
R –uf
设输入电压 ui 为正， 各电压的实际方向如图
差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压(差 值电压) ——负反馈
反馈电压 uf =Rio 取自输出电流 ——电流反馈
3、差分输入：信号从两端输入 u0 A0 (u u ) A0ud 8
二、电压传输特性
_ A0
ud
+ +
u0 f (ud )
uo
+UOM
uo
-UOM
饱和区
ud
线性区
1、线性区: u0 A0ud A0 (u u )
2、饱和区：u0 UOM UCC
Ao越大，线性范围 越小，必须加负反
因此，引入深度负反馈是集成运放实 现线性应用的必要条件。
2
10.1 集成运算放大器概述
分立电路：是由各种单个元件联接起来的电子电路。 集成电路：是利用氧化、光刻、扩散、外延等集成工
艺，将整个电路的各个元件及导线集中制做在一小块半导 体芯片上，成为不可分割的整体。实现了材料，元件和电 路的统一。与分立电路比较体积更小、重量更轻、功耗更 低、工作更可靠。
集成电路诞生于20世纪60年代，集成电路的问世，是 电子技术的一个新的飞跃，到80年代已经进入了超大规模 集成电路时代，进入了微电子学时代，从而促进了各个科 学领域先进技术的发展。
串联负反馈使电路的输入电阻增加
理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻， 故输入电阻增加。
并联负反馈使电路的输入电阻减小
理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，
故输入电阻减小。
30
10.3 理想运算放大器
由于实际运放的开环放大倍数很大，输入电阻极高， 输出电阻极低。故在分析时常采用将其近似理想化。
xo
输出信号
xf
反馈信号
反馈回路F
F x f ——反馈系数 xo
Af
xo xi
——闭环放大倍数
10
二、反馈的类型
1、从反馈的极性分 实际被放大信号
叠加
输入
±
放大器
反馈
信号 反馈网络
输出 闭环
取+ 加强净输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱净输入信号 负反馈 用于放大器
11
2、从反馈的方式分
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同， 可以分为串联反馈和并联反馈。 串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈电压信号
与输入信号电压比较。 并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号电
流与输入信号电流比较。
3、从反馈的取样量分
根据反馈所取样的信号不同，可以分为电压反馈和 电流反馈。
电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。
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例1：试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出 端引至A1输入端的是何种串类联型电的压反负馈反电馈路。
解：因u+输–i 入信– u号f +和反+– A馈1+信－uo号1R分－别加在+– 反A2+相输uo入RL端
和同相输入端上，所以是串联反馈；
在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号；
可见：输入信号和反馈信号的极性相同，所
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
• 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。
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4、交流反馈与直流反馈
交流反馈：反馈只对交流信号起作用。 直流反馈：反馈只对直流起作用。
若在反馈网络中串接隔直电容，则可以隔断 直流，此时反馈只对交流起作用。 在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可 以使其只对直流起作用。
13
负反馈的分类小结
电压串联负反馈
馈才能使其工作于 线性区。
9
10.2 反馈的基本概念
一、反馈的概念 凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部通 过一定的电路条件（反馈回路）以一定的方式（并联或串联）引 回到输入端，与输入信号叠加，就称为反馈。
输入信号 xi
净值信号
xd
Ao
xo xd
基本放大
电路Ao
——开环放大倍数
特点：①ri很大几十K几M
② KCMRR 很高 ③ A0很大万几百万倍
④ r0很小几十几百
7
集成运算放大器符号
国内符号：
国际符号：
U CC
反相输入端Байду номын сангаас
u－ 同相输u入+端
＋－ud
A0
＋
输出端
uo
u－ u+
－
+
＋
uo
信号输入方式
U CC
1、反相输入： 信号从反相输入，则输出信号与输入信号反相
2、同相输入： 信号从同相输入，则输出信号与输入信号同相