文档介绍：电工电子技术
能放大直流信号的放大器叫直流放大器。
直流放大器常用于测量仪表。在高精度电位测量和生物电与物理电测量中(见生物医学核电子仪器),电信号往往很弱,而且变化缓慢,含有直流成分,经放大后才便于检测、记录和处理。此外,在许多情况下,被测信号源的内阻高,要求放大器具有高增益和高输入阻抗。具有这种特性的直流放大器也适合用作运算放大器
直流放大器的类型很多。直接耦合的单管放大器是最简单的一种。这种放大器的缺点是零点漂移大。利用成对晶体管或场效应晶体管构成的差分放大器是一种零点漂移较小的直流放大器,常用于集成运算放大器的输入级和中间级。在测量仪器中还常用斩波式直流放大器。
特点
①输入级采用差分放大电路,KCMRR 和 ri 很高。
②中间级采用多级共射电路,起电压放大作用。
③输出级采用互补对称放大电路和共集放大电路,
ro 很小,带负载能力很强。
④直接耦合的多级放大电路,电压放大倍数很高。
⑤体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。
集成运算放大器
集成运算放大器的组成
输入级
中间级
输出级
输入端
输出端
CF741
8
1
7
2
3
4
5
6
集成运算放大器的管脚和外部接线图
净输入电压
运算放大器的符号
-
uD
+
-
+
+
u-
u+
uO
Ao
同相输入端
反相输入端
输出端
+ UCC
-UEE
8 7
100 dB
2
3
1 5 4
6
u-
u+
uO
-UOM
uO= f(uD)
线性区
uO = Ao uD
= Ao ( u+-u-)
饱和区
正饱和电压:
uO =+UOM≈+UCC
负饱和电压:
uO =-UOM≈-UEE
二、电压传输特性
+UOM
uD
O
uO
负饱和区
正饱和区
线性区
理想运算放大器
一、理想运放的主要条件
开环电压放大倍数:Ao→∞
开环输入电阻:ri→∞
开环输出电阻:ro→0
共模抑制比:KCMRR →∞
u-
u+
uO
-
uD
+
-
+
∞
+
理想运放的符号:
二、理想运放的电压传输特性
uO = +UOM≈+UCC
(2) 当 u+<u-时,
即 uD < 0
uO =-UOM≈-UEE
(1) 当 u+ >u-时,
即 uD > 0
O
uO
uD
+UOM
-UOM
1. 工作在饱和区时的特点
不加反馈时,稍有 uD 即进入饱和区。
2. 工作在线性区时的特点
引入深度负反馈后,uO 是个有限值。
iD
反馈电路
u-
u+
uO
-
+
∞
+
(1) Ao→∞
uO
Ao
uD =
= 0
u+ = u-
(2) ri→∞
uD
ri
iD =
= 0
(3) ro→0
uOL= uOC
故称为虚短路
故称为虚断路。
即输出电压不受负载的影响。
基本运算电路
Af
一、比例运算电路
1. 反相比例运算电路
u-= u+= 0
iD = 0
i1 = iF
uI
R1
-uO
RF
=
RF
R1
uO =-
uI
u-
u+
uO
RF
iF
-
+
∞
+
R1
R2
uI
i1
iD
虚地