电工电子技术第十八讲2005.4.16主要内容：1.复习反馈类型的判别2.负反馈对放大器性能的影响3. 放大器在运算电路中的应用第5章上页下页返回ud= ui ufui串联还是并联反馈串联还是并联反馈串联还是并联反馈串联还是并联反馈从输入回路分析从输入回路分析反馈信号与输入信号加到不同的输入端反馈信号与输入信号加到不同的输入端 串联负反馈串联负反馈（以电压形式出现）反馈信号与输入信号加到同一个输入端反馈信号与输入信号加到同一个输入端 并联负反馈并联负反馈（以电流形式出现）Rf+_R1 1R2uf+_u0ui+_uf+_ud+_ui+_uiid_ii+_u0if+负反馈类型的分析方法小结负反馈类型的分析方法小结瞬时极性法瞬时极性法正、负反馈的分析正、负反馈的分析正、负反馈的分析正、负反馈的分析 第一步 ：找出电路各点的瞬时极性第二步 ： 将反馈信号与输入信号相比较 id = ii if ii 削弱净输入信号 负反馈负反馈电压还是电流反馈电压还是电流反馈电压还是电流反馈电压还是电流反馈从输出回路分析从输出回路分析反馈信号（ ）与输出电压 u0 或ufif 电压负反馈电压负反馈直接成比例关系反馈信号（ ）与输出电流 i0 或ufif 电流负反馈电流负反馈直接成比例关系F F+-+-i0LuiufRfUif=Rf-u0uf=i0RfAORf+_R1 1R2u0uiiiifAO 例题例题5.3.15.3.1反馈类型的判别 例题例题5.3.5.3.22反馈类型的判别uiA1A2ufuoRFRL在在输入端输入端：ud =ui- uf ri并联负反馈降低输入电阻并联负反馈降低输入电阻 rif ri输出电阻输出电阻电压负反馈稳定输出电压，所以电压负反馈稳定输出电压，所以电压负反馈降低输出电阻电压负反馈降低输出电阻，rof ro第5章上页下页返回第5章上页下页返回5.45.4 集成运放在模拟信号运集成运放在模拟信号运集成运放在模拟信号运集成运放在模拟信号运算方面的应用算方面的应用算方面的应用算方面的应用5.4.15.4.1 比例运算电路比例运算电路5.4.25.4.2 加加、减运算电路减运算电路5.4.35.4.3 积分积分、微分运算电路微分运算电路5.4.1 5.4.1 比例运算电路比例运算电路1、反相输入比例运算电路反相输入比例运算电路uiuoi1ifiRfR1R2Rf f引入深度负反馈引入深度负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈R1输入电阻Rf反馈电阻R2平衡电阻平衡电阻R2= R1/ Rf第5章上页下页返回i1+AF1反相输入运算关系反相输入运算关系“虚断路虚断路” i-= 0uif = oRfi1 =ifAf = = u0uiRfR1反相比例反相比例 当当Rf=R1=R时时u0Af = = 1ui反相器反相器uiuoi1ifi-RfR1R2第5章上页下页返回“虚地虚地”u-=u+=0uii1 = R1，ui R1u= oRf1)输入电阻低反相比例器引入并联电压负反馈2)输出电阻低反相比例器的特点 第5章上页下页返回uiuoi1i-RfR1R2ifri = R1输出接近恒压源,放大倍数与负载无关.2、同相输入比例运算电路同相输入比例运算电路uu = o -R1R1 Rf+u-u =+故有故有： Auf = uoui = 1+ RfR1 1同相输入比例器同相输入比例器第5章上页下页返回id 0=uiuu = o iR1R1 Rf+ = 1+ ui Rf R1 1uo同相比例运算电路RfR1R2ui1ifuidu+u_oi同相输入比例器的特点同相输入比例器的特点 同相输入比例器属于电压串联负电压串联负反馈反馈电路。1)1)输入电阻高输入电阻高在理想运放理想运放的情况下，输入电阻：ri2)2)输出电阻低输出电阻低在理想运放理想运放的情况下，ro0RfR1R2uoi1if同相同相比例运算电路比例运算电路ui第5章上页下页返回电压跟随器电压跟随器当R1=或 Rf=0时uo = ui同相跟随器同相跟随器uiR2uoRfR1R2uoi1if同相同相比例运算电路比例运算电路ui第5章上页下页返回 = 1+ ui Rf R1 1uo5.4.2 5.4.2 加、减加、减 运算电路运算电路1、加法运算电路加法运算电路ui1 fu obui3ui2 i1i2i3if132第5章Rb=R1 / R2 / R3 / Rf 反相加法运算电路反相加法运算电路ui1 fu obui3ui2 i1i2i3if132 u = ( + + ) ui2 oui1 ui3 RfRfRfR1R2R3i-因i-= 0，故i1+i2+i3=if即ui1u-R1ui2u-R2+ui3u-R3+u0Rfu-=u_u_又 “虛地虛地”第5章上页下页返回运算关系其中其中 R = R21 R22 R 第5章上页下页返回 uO = 1+ + R + + RfR1R21ui1R22ui2ui1u+R21+ +ui2u+R22 =u+Rf211uoui1ui222同相加法运算电路同相加法运算电路ui2ui1u+=R21R22+ +R21R22R1 1+ +1 1+ +1 1RfuO = 1+ + R1u+ui1ui2u+= R + + R21R22 = 1+ ui2 uoRfR1R2 + R3R3- - ui1RfR1第5章上页下页2、减法运算电路减法运算电路差动比例运算电路差动比例运算电路返回因i-= 0，u_=ui1_i1R1i1 =if=ui1_u0R1+ Rfui1=_.R1ui1_u0R1+ Rfui1ui2u+=ui2R3R2+ R3u_=u+u0R3RfR1R2i-u_u+ifi1uoR1R2R3ui2ui1Rf = 1+ ui2 uoRfR1R2 + R3R3- - ui1RfR1当R1=Rf=R2=R3时u0 = ui2ui1减法运算电路减法运算电路第5章上页下页返回用叠加原理R 11ui121132212N N22N N11uof1uRRRRRRi2f2uo= ui1 ui2 11RRRRRR 13 12f1f2f2第5章上页下页 两级反相输入减法运算电路两级反相输入减法运算电路返回采用采用T型反馈网络的反相比例电路型反馈网络的反相比例电路目的：在高比例系数时，为避免目的：在高比例系数时，为避免RF阻值太大。阻值太大。分析：分析：u+=u-=0（虚短）虚短） i1=i2 （虚断）虚断）uoi2i3R1 1uoi1uiCif duCdt C iC =依据依据 u-=u+ 虚地虚地R2i1=if ，uR1i1 = ,iif = C dtdu0第5章上页下页5.4.3 5.4.3 积分积分、微分微分 运算电路运算电路返回积分运算电路积分运算电路= uo C R1uidt得得:+C 输入为阶跃电压时积分器的输入输出波形 uidt= uo CR10tUR1C = t otuo otuiU第5章上页下页返回R1 1uoi1uiCifR2注意积分时限注意积分时限-UOMuuOiC duidtuo= Rf C uoui2 2f输入与输出输入与输出的关系式为的关系式为若输入为方波若输入为方波则输出波形为则输出波形为第5章上页下页返回微分运算电路微分运算电路i1if应用举例：应用举例：PID调节器调节器Cf21uouiC1f依据虚断和虚短原则if = i1+ic1Cfuo = - (if Rf + ifdt)duiu = ( + ) + RfC1 + ui dt oRfR1C1CfuidtR1Cf1ici1if第5章上页下页返回i1 =iC =C1 dui dtuiR1，R3 3CR2uiuoi1RfR1R2uo1该电路由哪些基本单元电路组成?分别写出A1 A2的表达式建立ui uo1的关系式A1A2由逆向积分器构成的微分电路应用举例：应用举例：作业：5.3.2, 5.4.5，5.4.6，5.4.8 思考：5.4.4作业答案：5.1.1该题为标准题目，静态工作点IC0.127mA，集电极电位为8.19V。无载时Ad144，有载时为48。5.1.2静态工作点为0.465mA和8.88V。单端输出， Ad(1/2)*（RC/rbe）32.8