电子技术第3章负反馈放大器与集成运算放大器ppt课件.ppt

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1、2023/1/9,第 3 章 负反馈放大器与集成运算放大器,2023/1/9,3.1 反馈的基本原理,主要要求：,1.掌握反馈的分类及判别,2.掌握四类基本反馈组态的特点,3.了解负反馈的对放大器性能的影响和应用,2023/1/9,3.1.1 反馈的基本概念,将放大电路输出回路的信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定形式的电路（或称作反馈网络）回送到输入回路中，从而影响（增强或削弱）净输入信号，这种信号的反送过程称为反馈（Feedback）。输出回路中反送到输入回路的那部分信号称为反馈信号。,ie,净输入,左图输出电流ie影响了净输入信号ube，有ube=ui-ieRe。,净输入,uo,右

2、图输出电压uo影响了净输入信号ube，有ube=ui-uo。,两电路都存在反馈。,2023/1/9,为实现反馈，必须有一个既连接输出回路又连接输入回路的中间环节，称为反馈网络，一般由电阻电容元件组成。引入反馈的放大器叫反馈放大器，也叫闭环放大器；而未引入反馈的放大器称为开环放大器，也叫基本放大器。,既可表示电压量也可表示电流量。其中，称为开环增益。,反馈网络回路,反馈方框图,信号叠加符号,2023/1/9,3.1.2 反馈的分类及判别,1.反馈的分类,（1）正反馈与负反馈,反馈信号使净输入信号加强为正反馈；使净输入信号减弱为负反馈。由于负反馈具有使输出信号趋于稳定，易控制的特点，故本章主要讨论

3、负反馈问题。,（2）直流反馈与交流反馈,反馈信号中只有直流成分，即反馈只对时不变量起作用，就称为直流反馈；如果只有交流成分，即反馈只对时变量起作用，就称为交流反馈；如果反馈信号中既有交流分量也有直流分量，则称为交直流反馈。,负反馈衰减,正反馈自激,2023/1/9,（3）电压反馈与电流反馈,反馈信号取自输出电压，称为电压反馈，其反馈信号正比于输出电压，其取样的输出电路为并联连接；如果反馈信号取自输出电流，称为电流反馈，其反馈信号正比于输出电流，其取样电路为串联连接。,输出并联连接,输出串联连接,2023/1/9,（4）串联反馈与并联反馈,反馈信号在放大器输入端以电压的形式出现，那么在输入端必定

4、与输入电路相串联，称为串联反馈；如果反馈信号在放大器输入端以电流的形式出现，那么在输入端必定与输入电路相并联，称为并联反馈。,输入串联连接，引入电压量,输入并联连接，引入电流量,2023/1/9,几种分类可相互排列组合构成多种反馈形式。但实际反馈放大器一般有四种基本类型：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。,2.反馈类型的判别,在判断反馈的类型之前，首先应看放大器的输出与输入之间有无电路连接，以便由此确定有无反馈。,（1）正反馈与负反馈的判别,通常采用瞬时极性判别法来判别实际电路反馈极性的正、负。首先假定输入信号在某一瞬时对地而言极性为正，然后由各级输入、输出之间的

5、相位关系分别推出相关各点的瞬时极性（用“+”表示升高，用“-”表示降低），最后判别反映到电路输入端的作用是加强了输入信号还是削弱了输入信号。加强为正反馈，削弱了为负反馈。,2023/1/9,+,+,共射组态倒相,共射组态倒相,共集组态同相,由第二章的知识，三极管b入c出e公共为共射组态，具有倒相放大特性，而三极管b入e出c公共为共集电极组态，具有同相跟随特性。由这些已知的放大电路性质可判断各点极性。,+,2023/1/9,（2）直流反馈与交流反馈的判断,通过观察反馈元件出现在交流通路或直流通路中来判断，若出现在交流通路中就属于交流反馈，若出现于直流通路中则属于直流反馈。,直流反馈,交流反馈,2

6、023/1/9,（3）电压反馈与电流反馈的判断,通过负载短路（uo0）法来判断其反馈信号与电压还是电流成正比。如果负载短路使得反馈信号是0，说明反馈信号与输出电压成正比，为电压反馈；对应当uf（ieRe）不为0仍存在时，则为电流反馈。,uf=0,uf0,电压反馈,电流反馈,2023/1/9,（4）串联反馈与并联反馈,反馈信号与输入信号是串接在基本放大器输入端则为串联反馈；如果反馈信号与输入信号是并接在基本放大器输入端，则为并联反馈。利用反馈节点接地法判断。,引入电流量if,引入电压量uf,并联反馈,电流反馈,2023/1/9,3.1.3 四类基本反馈组态的识别和分析,1.电压串联负反馈,输出电

7、压uo的一部分被送回第一级放大器输入端，反馈元件Rf（Cf在交流支路中作用同导线）与Re1组成交流电压串联负反馈电路。,交流通路,Re1上压降为反馈信号：,ube上压降为净输入信号,2023/1/9,uf=0,电压反馈,引入电压量uf，串联反馈,+,+,+,+,输出短路法判断为电压反馈；反馈节点接地法判断为串联反馈；瞬时极性法判断正负，uf与ui同相变化大小，而净输入ubeuiuf，故反馈削弱输入信号，为负反馈。,电压负反馈具有稳定输出电压作用，稳定过程如下：,电压串联负反馈,2023/1/9,2.电压并联负反馈,交流通路,反馈元件为Rf，跨接在输出与输入回路之间，将放大器的输出电压引入到输入

8、回路中（晶体管VT的基极）。,2023/1/9,无反馈信号，电压反馈,引入电流量if，串联反馈,+,+,输出短路法判断为电压反馈；反馈节点接地法判断为并联反馈；瞬时极性法判断正负，if与ui倒相变化，而净输入ibiiif，故反馈削弱输入信号，为负反馈。,电压并联负反馈,电压负反馈之所以能稳定输出电压，是因为反馈元件在输出回路取样的信号类型是电压量。,2023/1/9,3.电流串联负反馈,交流通路,反馈元件为Re，跨接在输出与输入回路之间，将放大器的输出电流的部分转化为电压以影响净输入ube。,2023/1/9,仍有uf0，电压反馈,引入电压量uf，串联反馈,+,+,+,电流串联负反馈,输出短路

9、法判断为电流反馈；反馈节点接地法判断为串联反馈；瞬时极性法判断正负，uf与ui同相变化，而净输入ubeuiuf，故反馈削弱输入信号，为负反馈。,电流负反馈具有稳定输出电流作用，稳定过程如下：,2023/1/9,4.电流并联负反馈,交流通路,Rf是反馈元件，它将第二级VT2的输出与第一级VT1的输入回路联系起来，构成反馈。由交流通路，可知反馈信号与输出电流之间的关系：,2023/1/9,输出短路法判断为电流反馈；反馈节点接地法判断为并联反馈；瞬时极性法判断正负，if与ui倒相变化，而净输入ibiiif，故反馈削弱输入信号，为负反馈。,电流负反馈之所以能稳定输出电流，是因为反馈元件在输出回路取样的

10、信号类型是电流量。,仍有if0，电压反馈,引入电流量if，并联反馈,+,+,电流并联负反馈,2023/1/9,3.1.4 负反馈对放大器性能的影响,1.负反馈放大器的放大倍数,可见，闭环增益Af是开环增益A的（1AF）分之一，反馈深度表示了反馈影响的程度。,2023/1/9,2.四类基本负反馈放大器中参量的意义,2023/1/9,3.负反馈对放大器性能的影响,（1）提高放大倍数的稳定性,当元件老化或更换、电源不稳、负载变化及环境温度变化时，都会引起一般放大器的放大倍数发生变化，通常要加入负反馈以提高放大倍数的稳定性。,即,可得,可见，相对开环增益的变化量dA/A，闭环增益dAf/Af只变化了（

11、1+AF）分之一，虽然增益倍数下降至1/（1+AF），但稳定性却提高了（1+AF）倍。,2023/1/9,（2）展宽通频带,由于电路电抗元件的存在，以及晶体管本身结电容的存在，造成放大器放大倍数随频率变化，即存在某一频率段（通频带）增益较稳定，低于或高于此频率段的截止频率则增益迅速下降。,无反馈的放大通频带,加负反馈后通频带展宽,放大器的增益频率幅频特性,引入负反馈后，就可以利用负反馈的自动调整作用将通频带（fbwf）展宽。具体来说，中频段增益高，反馈信号就强，负反馈使中频段增益明显降低；而高频段与低频段增益小，反馈信号也弱，净输入下降得也少，使得幅频特性平坦。,2023/1/9,（3）减小非

12、线性失真,非线性失真是放大器件的非线性引起的。一个无反馈的放大器虽然设置了合适的静态工作点，但当输入信号较大时会产生非线性失真。例如标准正弦波输入会输出前半周大、后半周小的失真波形（a图）。,引入负反馈后，就可以利用负反馈的自动调整作用将非线性失真减小。具体来说，开环增益前半周高，反馈信号就强，负反馈使前半周增益明显降低；而开环后半周增益小，反馈信号也弱，净输入下降得也少，使得输出前后半周趋于一致。,2023/1/9,（4）改变输入电阻和输出电阻,对输入电阻的影响,串联负反馈时：,图中ri为无反馈时输入电阻，rif为加入负反馈后的输入电阻。,并联负反馈时：,2023/1/9,对输出电阻的影响,

13、电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即是电压负反馈放大器具有恒压源的性质，因此引入电压负反馈后的输出电阻rof要比无反馈时的输出电阻ro小。,同理，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即是电流负反馈放大器具有恒压流的性质，因此rof要比ro大。,2023/1/9,3.2 基本差分放大器,主要要求：,1.掌握差分放大器的作用,2.掌握差分放大器的工作原理及特点,3.了解差分放大器的几种实际应用电路,2023/1/9,3.2.1 基本差分放大器,1.基本差分放大器组成及抑制零漂的原理,虚线两边的电路完全对称，且两个三级管参数完全相同。虽然每只管子的零漂并未减少，但两管各自的零漂电压相同，在输出端可以抵

14、消，因而零漂被抑制掉。,完全对称,2023/1/9,2.输入信号类型及差模电压放大倍数,基本差分放大器的输入信号可以分为共模信号和差模信号两种。uI1与uI2大小相等、极性相同的部分为共模信号分量，用uIC表示。而uI1=uI2时为共模输入状态。,因电路对称，所以此时输出电压uOC恒为零，这与输入信号为零（静态）的输出结果相同，说明差分放大器对共模信号有抑制能力，而对称且相近两管的零漂就相当于共模信号。,共模输入状态,2023/1/9,正常输入中uI1与uI2不同的部分为差模信号分量，用uID表示。在放大器两输入端输入大小相等、方向相反的信号，即uI1=uI2，为差模输入状态。有uI1=uID

15、/2，uI2=uID/2。,设两管放大倍数分别为A1、A2，集电极输出电压分别为uO1、uO2，有,而电路对称有A1=A2=A,差模输入状态,2023/1/9,所以，差模放大倍数与单管共射放大器的电压放大倍数相同。,而一般有Rbrbe,有负载RL时,两管集电极输出一正一负、大小相同，则RL中间点为交流接地。,差模输入的差放,2023/1/9,放大器的输入回路经过两个管子的发射结和RS，故输入电阻为,放大器的输出端经过两个Rc，故输入电阻为,差分电路对共模信号无放大、对差模信号有放大。说明只有输入有差别输出才有变动，即放大差模分量、抑制共模分量。,3.共模抑制比,表明差分放大器放大差模信号、抑制

16、共模信号的能力，定义为,共模抑制比越大放大差模信号的能力越强，抑制共模信号的能力也越强，理想状况下KCMR趋于，一般为4060dB。,2023/1/9,3.3 集成运算放大器,主要要求：,1.了解集成运算放大器的结构组成,2.了解各级组成模块的作用及工作原理,3.了解集成运算放大器的主要技术指标,2023/1/9,将晶体管、二极管、电阻的元件及连线全部几种制造在同一块半导体基片上，成为一个完整的固体电路，通称为集成电路。,与分立器件相比具有以下特点：,3.3.1 运算放大器概述,2023/1/9,集成电路的常见外形主要有以下三种：,集成电路按功能的不同，可以分为模拟集成电路和数字集成电路。模拟

17、集成电路中集成运算放大器是应用最为广泛的器件，简称集成运放。,集成运方符号,它有两个输入端：同相端标为“+”，其信号极性与输出信号相同；反相端标为“”，其信号极性与输出信号相反。引脚因型号各异。,2023/1/9,3.3.2 集成运放的内部电路组成,国产F007运放电路原理图,输入级,中间级,输出级,偏置电路,典型实例,2023/1/9,F007运放结构框图,F007（A741）共有9个引脚，2、3为输入端，6为信号输出端，7、4为正负电源端，1和5为调零电位器接线端，8、9为消除自激补偿端。,F007的引脚,一般的运放都由输入级、中间级、偏置电路和输出级四部分组成。,2023/1/9,1.输

18、入级,F007（A741）的输入级电路为共集共基复合差分放大器，差模信号由VT1、VT2基极输入，VT5、VT6构成VT3、VT4的有源负载，VT7不但向VT5、VT6提供偏流，还提高了电压放大倍数。,输入级对于提高运放整体质量至关重要，输入电阻、输入电压（包括差模、共模）范围、共模抑制比以及电压放大倍数等重要参数，输入级都起着决定性作用。,共集共基阻态差模输入电阻可达1M,2023/1/9,2.偏置电路,集成电路中的偏置电路一般采用恒流源电路。主要是镜像电流源及微电流源。,（1）镜像电流源电路,VT1、VT2两管参数相同，有,输出电流与负载无关，只取决于基准电流IR，提高了温度稳定性。,20

19、23/1/9,（2）微电流源电路,镜像电流源的不足在于当需要微小输出电流时，电阻R要很大，在集成电路中较难实现，微电流源针对这种需求作了改进。,较小电阻实现微电流输出,两管对称，有IS1=IS2，得,当常温UT=26mV，IC1=1mA，IC2=10A时，Re=12K。Re的负反馈作用使温度的影响更小。,2023/1/9,F007的偏置电路由VT8至VT13以及R4、R5组成，其中有三对镜像（微）电流源：VT8与VT9，VT10与VT11，VT12与VT13。设流过R5的电流为IR，有,可见，IR基本上恒流。VT8、VT9与恒流源VT10组成共模负反馈，可以稳定IC3和IC4。从而提高了共模抑

20、制比。,2023/1/9,3.中间级,VT16和VT17组成复合管共射放大电路。其输入电阻较大，输出负载由恒流源VT13组成，放大倍数可高达1000倍，为了消除自激，还在间外接30pF的补偿电容一只。,4.输出级,VT18、VT19构成互补对称功率放大电路。为防止功放管电流过大造成损坏，设置VD1、VD2组成过载保护电路。,过载保护电路,2023/1/9,3.3.3 集成运放的主要技术指标,1.开环差模电压放大倍数Aod,Aod是集成运放在开环时（无外加反馈时）输出电压与输入差模信号电压之比，常用分贝（dB）表示，目前最高可达140dB。,2.输入失调电压UIO及其温漂dUIO/dT,一般运放

21、输入电压为0时输出并不为0，即零漂现象，若在输入端外加一个适当的补偿电压使输出为0V，则此外加电压称之为输入失调电压UIO。UIO反映零漂程度，受温度影响，以其对温度的变化率dUIO/dT来表征受温度影响的程度，单位V/。,3.输入失调电流IIO及其温漂dIIO/dT,IIO用于表征输入级差分对管的电流不对称所造成的影响，以IIO|IB1-IB2|表示。IIO也随温度变化，以变化率dIIO/dT表征，单位nA/，质量高的可达pA/数量级。,2023/1/9,4.输入偏置电流IIB,IIB为常温下输入信号为零时，两输入端静态电流的平均值，即IIB(IB1+IB2)/2，它是衡量差分对管输入电流绝

22、对值大小的标志。IIB对静态工作点、温漂和运算精度都有较大影响。一般几百纳安，好的几纳安。,5.差模输入电阻rid,rid是集成运放两输入端之间的动态电阻，以riduID/iI表示，是衡量信号源索取电流大小的标志，一般为M数量级。以场效应晶体管为输入级的可达106M。,6.输出电阻ro,ro是运放开环工作时，从输出端等效的电阻，标明带负载能力。值越小带负载能力越强。,2023/1/9,8.最大差模输入电压UIDM,UIDM是指同相输入端“+”和反相输入端“”之间所能承受的最大电压值。所加电压若超过UIDM则可能使输入级的晶体管反相击穿而损坏。,7.共模抑制比KCMR,KCMR是差模电压放大倍数

23、与共模电压放大倍数只比，即KCMR|Aod/Aoc|,一般以分贝表达，KCMR20lg(|Aod/Aoc|)，高质量的运放可达160dB。,9.最大共模输入电压UICM,UICM是集成运放在线性工作范围内所能承受的最大共模输入电压。若超过此值会出现KCMR下降，失去差模放大能力的问题。高质量的运放可达正负十几伏。,除上述指标外，还有最大输出电压幅值、带宽、转换速率、信噪比等参数。,2023/1/9,3.4 集成运算放大器的应用,主要要求：,1.掌握集成运放的分析方法,2.掌握基本运算电路的组成及特性,3.了解运算放大器应用及实际问题,2023/1/9,3.4.1 理想集成运放及其分析方法,在分

24、析集成运放组成的各种电路时，将实际运放作为理想运放来处理。集成运放有两种工作状态：线性与非线性。,1.理想集成运算放大器,2023/1/9,2.集成运放的线性区与非线性区,（1）线性区,为了使运放工作在线性区，集成运放外围都接有深度负反馈，以减小其净输入电压，从而使其输出电压不超出线性范围。,有两条基本结论：,2023/1/9,（2）非线性区,由于开环增益Aod很大，当集成运放处于开环状态或接有正反馈时，只要有差模输入，哪怕很微小都使输出立即达到正向饱和电压Uom或负向饱和电压Uom，数值上接近正、负电源电压。,也有两条基本结论：,非线性状态也满足“虚断”，因为此时运放仍然理想，rid趋于。,

25、2023/1/9,3.4.2 基本运算电路,1.比例运算,（1）反相比例运算,运算电路,故R2上无电流，由欧姆定律，R2上无压降，u+=0V，u=u+=0V，有“虚地”现象。,“虚地”是指反相端“”也为地电位，但并未真正接地，即无泻电流。此为反相比例运算的重要特征。,2023/1/9,运算电路,“-”端0V，虚地,由虚断概念，iI=0，有,当Rf=R1=R时，Auf=1，这种电路成为反相器。,R2电阻是为了保持运放输入级差放的静态平衡而设置的。静态下输入输出都为零，R1与Rf相当于并联接地，而R2=R1/Rf时电路平衡。故称作“平衡电阻”。,2023/1/9,反相比例电路,由于u=0，比例电路

26、输入电阻为,一般R1值不能过大，否则在要求Auf较大时Rf需要更大，大电阻很难精确制成，且受温度影响较大，影响整体系统精度。,由于电路为电压负反馈,而rof为开环输出电阻，其值不会很大，有,2023/1/9,由上述反相比例电路的结论,2023/1/9,（2）同相比例运算,电流通路由R1、Rf组成负反馈，R2电阻是平衡电阻，R2=R1/Rf。,“+”端电位为uI,运算电路,当Rf=0或R1=时，Auf=1，这种电路称为电压跟随器，又因为是电压串联负反馈，有rif，ro0，故常常用作为于隔离级。,2023/1/9,2.加法、减法运算,（1）反相加法运算,运算电路,电流通路,“-”端0V，虚地,当R

27、f=R1=R2=R3=R时,解法一,2023/1/9,电流通路,“-”端0V，虚地,解法二,由叠加定理，设只有uI1输入,同理，设只uI2、uI3输入时,所以当uI1、uI2、uI3均存在时,注意：叠加定理必须在线性状态下才适用，即集成运放在外接负反馈条件下，才能用叠加定理分析法，在非线性状态下叠加定理不成立！,2023/1/9,（2）同相加法运算,运算电路,电流通路,虚短，两点电位相同,由iI0有,式中RR2/R3/R4,u-,u+,2023/1/9,（3）减法运算,差分输入放大器,电流通路,u+,u-,整理可得,当R1R2，R3Rf时,又当R1Rf时，有,上述结论也可利用叠加定理来导出。,

28、2023/1/9,由上页结论，电路外接电阻满足R1R2，R3Rf，有,输出电压为,差分减法电路,2023/1/9,3.积分、微分运算,（1）积分运算,电路与反相比例相似，电容C代替了Rf而已，R2电阻是平衡电阻，R2=R1。,由“虚短”“虚断”可知,输出电压为输入电压对时间的积分，R1C为积分时间常数，越大积分作用越强。输出uo有限定，超过UOM，则运放进入非线性区域，上式不成立。,2023/1/9,由上页结论,积分运算电路,当uoUOM15V时,输出波形,线性区域,非线性区域,2023/1/9,（2）微分运算,微分为积分的逆运算，电容C和R1互换位置即成为微分电路。,RfC为微分时间常数，R

29、fC越大，微分作用越强。由于C的存在，使其对高频干扰及噪声敏感，影响输出质量，且易有自激现象产生，可以改进电路如右图,2023/1/9,3.4.3 信号处理电路,1.有源滤波器,（1）低通滤波器,低通滤波器是指低频信号能通过而高频信号不能通过的滤波器。,滤波器是一种能使部分频率的信号顺利通过而其他频率的信号受到很大衰减的装置，在信息处理、数据传送和抑制干扰等方面广泛应用。,同相端输入的滤波器,反相端输入的滤波器,2023/1/9,由“虚短”“虚断”有,u+,u-,虚短，两点电位相同,由同相比例分析的结论，可知,故有,一阶低通滤波器的幅频特性,低频通过,高频衰减,2023/1/9,由反相输入分析

30、的结论，可知,一阶低通滤波器的幅频特性,低频通过,高频衰减,其中，f00/2称为截至频率，高于此频率的信号衰减20dB/十倍频程。,2023/1/9,为了提高滤波效果，可以再加上一节RC网络，构成二阶低通电路。这样高频信号衰减速度更快，为-40dB/十倍频程。,运算电路图,幅频特性,引入反馈，加强高频段衰减程度,2023/1/9,（2）高通滤波器,低通滤波器即是高频信号能通过而低频信号不能通过的滤波器。将低通滤波器中起滤波作用的电阻、电容互换，即成为高通。,运算电路图,幅频特性,高频通过,低频衰减,2023/1/9,2.电压比较器,电压比较器是将输入电压与另一个参考电压进行幅度比较，由输出状态

31、反映结果的电路。它能够鉴别输入电平的相对大小。,（1）过零比较器,电路图,传输特性,双向稳压器，由反相串联的稳压管组成,双向稳压器使得输出只有两个值UZ和UZ。UZ是稳压电压。,2023/1/9,uI0,uI0,当uI0时，u0，uoUZ；当uI0时，u0，uo+UZ。,可见，uI0处是输出电压的转折点，当输入正弦波，则输出负相矩形波。,波形图,2023/1/9,在反相端另接一个固定电压UREF则成为电平检测比较器。,由叠加定理,当uIUT时，u0，uoUZ；当uIUT时，u0，uo+UZ。,电路图,传输特性,2023/1/9,（2）迟滞比较器,过零比较器非常灵敏，但抗干扰能力较差，当输入电压

32、于参考电压附近时，输出会在正负饱和输出间跳跃，易造成误动作。,引入正反馈到同相端，使比较参考电压随着输出电压变化，从而达到移动过零点的目的。,电路图,传输特性,2023/1/9,由理想运放“虚断”,电路图,传输特性,可见，输出为正，uI与UT比较；输出为负，则uI与UT比较，产生比较基准随输出变化的迟滞回差。,uI上升趋势时,uI下降趋势时,回差,2023/1/9,迟滞比较电路,UREF=0V传输特性,UREF=6V传输特性,由上页结论，当UREF0V时,当UREF6V时,有UT16V，UT24V,2023/1/9,3.4.4 波形发生器,1.矩形波发生器,迟滞比较器（正反馈）,电路图,由迟滞

33、比较器的分析,uC与UT的比较结果影响uo极性,设uo+UZ，而C未充电，uC+UT时，输出变为UZ，而uR2UZ，C将通过Rf放电，uC降到UZ以下将重复充电过程，如此往复输出矩形波。,波形图,2023/1/9,2.三角波发生器,迟滞比较器A1,反相积分器A2,由叠加原理，A1同相端输入电压u为,式中，uo1为A1输出电压，其值等于UZ。,当uo1+UZ时，积分器输入为正，输出为线性下降波形，u+也线性下降，当u+过零变负时，比较器A1翻转为UZ。积分器输入为负，此时输出为线性上升波形，u+也线性上升，当u+过零变正时，比较器A1翻转为+UZ。如此往复，输出三角波形。,2023/1/9,若需

34、要改变输出电压频率，可以改变R2与Rf比值或RC充放电回路的时间常数。,可以改变输出频率的三角波信号产生电路图,调节电位器RP减小被积电压，则积分电路输出电压uo反馈使比较器同相端输入电压u+变为零的时间增加，三角波频率降低。,2023/1/9,3.锯齿波发生器,将三角波发生器电路稍加改动，在R3两端并联一个二极管VD与电阻R5串联的支路，就成为锯齿波发生器。,图中R5R3，利用VD的单向导电性来改变本来相等的充放电时间系数。充电时二极管截止，积分常数为R3C，放电时导通，积分常数为(R5/R3)C。,波形图,2023/1/9,3.4.5 集成运放应用的一些实际问题,1.调零,由于失调电压、失

35、调电流的存在，运放使用前须调零。有些运放引脚中设有调零端子，接上精密的线绕调零电位器可进行调零。,用最低档位测量，移动RP到示数为0,2023/1/9,有些运放引脚中没有调零端子，可以采取协助调零的办法，就是在输入端引入直流电位（电流）以抵消零点漂移。,引入反相端辅助调零,引入同相端辅助调零,2023/1/9,2.消除自激,运放工作时较易产生自激。自激即是无输入信号，而有振荡波形在输出端出现。关于振荡的原因请参照第5章。,电源、接地端并接电容,反馈电阻并接电容,输入端并联RC支路,2023/1/9,3.保护措施,（1）输入保护,（2）输出保护,运放差模或共模输入电压过高会引起其输入级损坏。,（3）电源极性错接保护,输出端保护是为了防止输出过压时使输出级击穿。稳压管将输出电压限制在稳压范围之内。,限制输入电压于二极管导通电压之内。,利用二极管的单向导电性防止电源接反。,2023/1/9,本章小结,本章的主要内容是在基础放大模块层面之上的级间问题。集成运放则又上到集成芯片层级，是实际应用性的电路。,2023/1/9,2023/1/9,2023/1/9,结束,The End,