第十章 運算放大器
description
Transcript of 第十章 運算放大器
C18410
第十章 運算放大器第十章 運算放大器
10-1 理想運算放大器簡介10-2 運算放大器的特性與參數10-3 反相與非反相運算放大器10-4 加法器10-5 比較器
2
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介1. 運算放大器的基本電路圖與電路符號
圖 10-1 運算放大器 IC 的內部基本組成電路
3
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介
圖 10-2 運算放大器 IC 之結構方塊圖
4
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介
(a) 標準電路符號 (b) 省略電源端之電路符號
圖 10-3 運算放大器之電路符號
5
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介
圖 10-4 常見之運算放大器 IC 包裝外觀
6
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介2. 運算放大器的等效電路模型
(a) 實際等效電路模型 (b) 理想等效電路模型
圖 10-5 運算放大器的等效電路模型
7
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介3. 運算放大器的輸入模式 1. 單端輸入模式
(a) 反相輸入模式 (b) 非反相輸入模式
圖 10-6 運算放大器的單端輸入模式
8
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介2. 差模輸入模式
(a) 原始差模輸入模式 (b) 等效差模輸入模式
圖 10-7 運算放大器的差模輸入模式
9
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介3. 共模輸入模式
(a) 原始共模輸入模式 (b) 等效共模輸入模式
圖 10-8 運算放大器的共模輸入模式
10
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介4. 運算放大器的基本功能特性 1. 放大器的負回 授基本觀念
(a) 負回授網路之等效方塊圖電路 (b) 虛短路特性
圖 10-9 運算放大器的負回授放大特性
11
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介放大器的負回授虛短路 ( 虛接地 ) 功能特性
( ) ( ) ( )1
i o i iV V V V
12
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介3. 比較器的功能特性
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )o vo i i i iV A V V V V
( ) ( ) sat
( ) ( ) sat
i i o CC
i i o CC
V V V V VV V V V V
13
10-110-1 理想運算放大器簡介理想運算放大器簡介5. 運算放大器應用電路的解題流程圖
14
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數1. 實際與理想運算放大器之比較
圖 10-12 A741 運算放大器之接腳配置圖
15
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數
16
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數2. 運算放大器之輸入特性參數 1. 輸入電阻( input resistance ): Ri
17
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數 2. 輸入偏壓電流( input bias current ): Iib
圖 10-14 運算放大器之輸入偏壓電流
18
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數 3. 輸入抵補電流( input offset current ): Iio
圖 10-15 運算放大器之各種輸入電流參數關係
19
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數 4. 輸入抵補電壓( input offset voltage ): Vio
20
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數3. 運算放大器之輸出特性參數 1. 輸出電阻( output resistance ): Ro
圖 10-17 運算放大器之輸出電阻 Ro
21
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數2. 輸出短路電流( output short current ): Ios
圖 10-17 運算放大器之輸出電阻 Ios
22
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數3. 開迴路電壓增益( open-loop voltage gain ): Avo
23
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數
圖 10-20 運算放大器之等效輸入信號
24
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數4. 共模拒斥比( Common-Mode Rejection Ratio , CMRR )
25
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數4. 運算放大器之動態特性參數 1. 增益頻寬乘積( Gain Bandwidth Product , GBP )
26
10-210-2 運算放大器的特性與參數運算放大器的特性與參數 2. 變動率( Slew Rate , SR)
27
10-310-3 反相與非反相運算放大器反相與非反相運算放大器1. 基本反相放大器
圖 10-23 基本反相放大器
28
10-310-3 反相與非反相運算放大器反相與非反相運算放大器 3. 電壓隨耦器
圖 10-27 電壓隨耦器
2. 基本非反相放大器
1
1 fovf
s
RVA
V R
圖 10-25 基本非反相放大器
1ovf
s
VA
V
29
10-310-3 反相與非反相運算放大器反相與非反相運算放大器4. OPA 多級放大電路
圖 10-28 例題 10-9 的圖
2 2 4
1 1 3
( ) ( )ovT
s
V R RA
V R R
30
10-410-4 加法器加法器1. 反相加法器
圖 10-32 反相加法器
31
10-410-4 加法器加法器
32
10-410-4 加法器加法器2. 非反相加法器
(a) 電路圖 (b) 戴維寧等效電路圖
圖 10-34 非反相加法器
33
10-410-4 加法器加法器
圖 10-35 電壓源電流源互換法則
34
10-410-4 加法器加法器
35
10-410-4 加法器加法器3. 減法器
(a) 電路圖 (b) 戴維寧等效電路圖
圖 10-37 減法器
36
10-410-4 加法器加法器
37
10-510-5 比較器比較器1. 基本比較器
(a) 電路圖 (b) 輸入 - 輸出轉移特性曲線
圖 10-39 反相輸入比較器
38
10-510-5 比較器比較器
(a) 電路圖 (b) 輸入 - 輸出轉移特性曲線
圖 10-40 非反相輸入比較器
39
10-510-5 比較器比較器2. 臨界電位比較器
(a) 電路圖 (b) 輸入 - 輸出轉移特性曲線
圖 10-43 反相輸入臨界電位比較器
40
10-510-5 比較器比較器