第十章 運算放大器

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C18410 第第第 第第第第第 第第第 第第第第第 10-1 第第第第第第第第第 10-2 第第第第第第第第第第第 10-3 第第第第第第第第第第第 10-4 第第第 10-5 第第第

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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. 10-1. 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. 10-1. 理想運算放大器簡介. 圖 10-2  運算放大器 IC 之結構方塊圖. 10-1. 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. 10-1. - PowerPoint PPT Presentation

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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 )

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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 )

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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)

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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

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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

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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

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10-410-4 加法器加法器1. 反相加法器

圖 10-32  反相加法器

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10-410-4 加法器加法器

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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

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10-410-4 加法器加法器

圖 10-35  電壓源電流源互換法則

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10-410-4 加法器加法器

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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

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10-410-4 加法器加法器

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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

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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

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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

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10-510-5 比較器比較器